Helge Grosshans och hans grupp vid Friedrich Miescher Institute for Biomedical Research (FMI) har identifierat två distinkta sätt för transkriptionsterminering – ett beroende av, och en oberoende av, det högkonserverade exoribonukleaset XRN2. I ett fruktbart samarbete mellan wet-lab och beräkningsbiologer, de fann att promotorn för en gen bestämmer mekanismen för att avsluta transkriptionen.

När genetisk information transkriberas från DNA till RNA, det är viktigt inte bara var processen börjar utan också var den slutar. Misslyckad avslutning orsakar "genomläsning" till intilliggande gener, stör deras reglering eller genererar slösaktiga och möjligen skadliga fusionstranskript. Men, som FMI-gruppledare Helge Grosshans påpekar, "Transkriptionsterminering har i stort sett varit en svart låda; bortsett från en växande konsensus om vikten av ett protein som kallas exoribonukleas 2 (XRN2), lite var känt om relevanta faktorer och mekanismer."

Grosshans och hans grupp har nu tittat närmare på transkriptionsterminering i rundmask Caenorhabditis elegans. Deras resultat har publicerats i tidskriften Gener &utveckling .

I deras studie, forskarna undersökte effekterna av att inaktivera XRN2. De fann att transkription inte lyckades avslutas i slutet av många gener - som förväntat. Oväntat, dock, för många andra gener, uppsägning skedde normalt. Grosshans kommenterar:"Våra resultat visar att vissa gener kräver XRN2 för avslutning, medan andra inte gör det. Faktiskt, transkription av den senare verkar vara eldfast mot avslutning med XRN2 -aktivitet. "

Ytterligare analys av de två klasserna av gener avslöjade att termineringssättet specificerades av genpromotorer. Grosshans förklarar:"Det här var en stor överraskning. Arrangörer ligger intill transkriptionsstartplatsen, bestämma när och var transkription börjar, medan terminering sker längst ut i en gen. Vi skulle ha förväntat oss att hitta faktorer som bestämmer uppsägningssättet nära själva uppsägningsplatsen; istället, förmågan hos XRN2 att avsluta transkription har redan specificerats av promotorn. "

Baserat på denna observation och det faktum att XRN2 binder till båda klasserna av gener – de som kräver det för avslutning och de som inte gör det – föreslår forskarna två verkningssätt för transkriptionsterminering. I det första läget, interaktionen mellan XRN2 och transkriptionsmaskineriet i slutet av en gen dissocierar denna maskin från DNA, släpper utskriften. På sekunden, transkriptionsmaskineriet kan skilja sig åt i sammansättning eller konfiguration, förhindrar XRN2 från att störa dess interaktion med DNA. Avslutning är då resultatet av andra molekylära processer.

Grosshans avslutar:"Våra resultat är ett första steg mot en bättre förståelse av transkriptionsterminering. En viktig fråga som ska besvaras nu är vilka faktorer som driver XRN2-oberoende uppsägning."