ジャーナルNature Communicationsで報告されている発見は、細胞が遺伝子活性をどのように制御するかについての新たな理解を提供し、遺伝疾患、がん、その他の状態を治療するための新薬や治療法の開発に影響を与える可能性があります。
遺伝子プロモーターは、遺伝子のすぐ上流に位置するDNAの領域であり、DNAによって運ばれる遺伝情報がRNA分子に転写され、タンパク質を産生するために使用されます。プロモーターは、遺伝子が発現する速度を制御し、生成されるタンパク質の量を決定します。
科学者は、プロモーターが転写因子と呼ばれるタンパク質によって認識されるDNAの構成要素であるヌクレオチドの特定の配列を含むことを長い間知っていました。これらの転写因子はプロモーターに結合し、転写を開始します。これは、遺伝コードをRNAにコピーするプロセスです。
しかし、プロモーターが遺伝子発現を調節する特定のメカニズムは、あまり理解されていないままです。
新しい研究では、研究者は実験技術と計算モデリングの組み合わせを使用して、プロモーターが細菌 *Escherichia coli *の遺伝子発現を制御する方法を調査しました。彼らは、鍵が転写因子によって認識されるヌクレオチド配列の間隔と配置にあることを発見しました。
研究者たちは、「間隔ウィンドウ」として知られるこれらのシーケンス間の最適な間隔が遺伝子発現にとって重要であることを発見しました。間隔が短すぎたり長すぎたりすると、転写が阻害されます。
研究者はまた、「配列構成」として知られるこれらの配列の配置が遺伝子発現にとって重要であることを発見しました。認識されたシーケンスの密度が高いプロモーターはよりアクティブになる傾向がありますが、密度が低いプロモーターはアクティブが低くなります。
「私たちの研究は、プロモーターが遺伝子発現をどのように調節するかについての新たな理解を提供します」と、この研究の主要な著者の一人であるNistのMichael Lynch博士は述べています。 「これは、遺伝的疾患、がん、その他の状態を治療するための薬物や治療法を開発するための新しい道を開く可能性があります。」
この研究の潜在的な応用の1つは、遺伝子治療の発生にあります。これは、遺伝子の発現を変化させることで疾患を治療することを目的としています。プロモーターが遺伝子の発現を制御する方法を理解することにより、科学者は特定のプロモーターを標的とする薬物または治療法を設計し、制御する遺伝子の活性を修正することができます。
研究者は、プロモーターが人間を含む他の生物における遺伝子発現をどのように調節するかを調査し続けています。彼らはまた、より効果的な遺伝子療法を設計するために使用できるプロモーターの活性を予測するための新しい方法を開発するために取り組んでいます。
