자연 통신 저널에보고 된 결과는 세포가 유전자 활동을 제어하는 방법에 대한 새로운 이해를 제공하며 유전 질환, 암 및 기타 상태를 치료하기위한 새로운 약물 및 요법의 발달에 영향을 줄 수 있습니다.
유전자 프로모터는 유전자의 상류에있는 DNA의 영역이며, DNA에 의해 운반되는 유전자 정보는 RNA 분자로 전사되어 단백질을 생산하는데 사용됩니다. 프로모터는 유전자가 발현되는 속도를 제어하여 단백질의 양을 결정합니다.
과학자들은 프로모터가 전사 인자라는 단백질에 의해 인식되는 특정 서열의 뉴클레오티드 서열, DNA의 빌딩 블록을 포함한다는 것을 오랫동안 알고있다. 이들 전사 인자는 프로모터에 결합하고 유전자 코드를 RNA로 복사하는 과정 인 전사를 개시한다.
그러나, 프로모터가 유전자 발현을 조절하는 특정 메커니즘은 잘 이해되지 않았다.
새로운 연구에서 연구원들은 실험 기술과 계산 모델링의 조합을 사용하여 프로모터가 박테리아 대장균 *에서 유전자 발현을 제어하는 방법을 조사했습니다. 그들은 열쇠가 전사 인자에 의해 인식되는 뉴클레오티드 서열의 간격 및 배열에 있다는 것을 발견했다.
연구자들은 "간격 창"으로 알려진 이들 서열 사이의 최적 간격이 유전자 발현에 중요하다는 것을 발견했다. 간격이 너무 짧거나 너무 길면 전사가 억제됩니다.
연구원들은 또한 "서열 조성"으로 알려진 이들 서열의 배열이 유전자 발현에 중요하다는 것을 발견했다. 인식 된 서열의 밀도가 높은 프로모터는 더 활성화되는 경향이있는 반면, 밀도가 낮은 프로모터는 덜 활성입니다.
이 연구의 주요 저자 중 한 명인 NIST의 Michael Lynch 박사는“우리의 연구는 프로모터가 유전자 발현을 조절하는 방법에 대한 새로운 이해를 제공한다. "이것은 유전 질환, 암 및 기타 상태를 치료하기 위해 약물과 요법을 개발하기위한 새로운 길을 열 수 있습니다."
이 연구의 잠재적 적용은 유전자 요법의 발달에있어 유전자의 발현을 변경함으로써 질병을 치료하는 것을 목표로한다. 프로모터가 유전자 발현을 제어하는 방법을 이해함으로써 과학자들은 특정 프로모터를 대상으로하는 약물 또는 요법을 설계하고 그들이 제어하는 유전자의 활성을 수정할 수 있습니다.
연구원들은 프로모터가 인간을 포함한 다른 유기체에서 유전자 발현을 어떻게 조절하는지 계속 조사하고 있습니다. 또한보다 효과적인 유전자 요법을 설계하는 데 사용될 수있는 프로모터의 활성을 예측하기위한 새로운 방법을 개발하기 위해 노력하고 있습니다.
