Principperne for geners kompleksitet

Nu har et samarbejde mellem forskningsgrupper på henholdsvis Institut for Molekylærbiologi og Genetik, Aarhus Universitet og Biologisk Institut, Københavns Universitet (hhv. Heick Jensen og Albin Sandelin forskningsgrupper) afsløret de basale principper for genom-aktiviteten hos mennesket. Studiets vigtighed offentliggøres i denne uge i det velansete videnskabelige tidsskrift Nature Genetics.

Forskningsgrupperne har tidligere vist, at det store antal af gener hos mennesket giver anledning til, at begge DNA-strenge i den dobbeltstrengede DNA-helix bliver aflæst (transskriberet) samtidigt. Begge strenge aflæses, men i hver sin retning. Den ene streng aflæses fremadrettet og giver ophav til mRNA (forstadiet til et protein), mens den anden streng aflæses modsat og giver ophav til en RNA kaldet ”PROMPT”, der hurtigt bliver degraderet i cellen.  Degraderingen af PROPMTs er styret af specifikke DNA-sekvenser i PROMPT-regionen, som ikke findes i den mRNA-kodende regionen.  

Men det humane genom er komplekst: gener er ofte lokaliseret meget tæt på hinanden. I dette forskningsstudium belyser forskerne fra henholdsvis Aarhus og København i samarbejde med forskere ved MIT, Stanford University og EMBL, hvad der sker med PROMPTs, når gener er lokaliseret tæt på hinanden.  Det viser sig, at på grund af den sparsomme plads mellem generne, er der ikke plads til de nødvendige DNA-sekvenser for PROMPT-degradering. Her bliver PROMPT sekvensen bare længere - og er faktisk med til at skabe længere versioner af de brugbare gener.

Disse observationer har vist forskerne, hvad der er afgørende for den måde gener aflæses på. Disse principper er helt fundamentale for at forstå, hvordan raske og syge celler fungerer, men det kan også hjælpe os til at forstå, hvorfor det humane genom er så komplekst, og hvordan det udvikles over tid.

Studiet er finansieret af Lundbeckfonden (Albin Sandelin er 'Lundbeck-fellow'), Novo Nordisk-fonden og Det Europæiske Forskningsråd (ERC).

Research science cooperation:

- Yun Chen, The Bioinformatics Centre, Department of Biology, University of Copenhagen, Copenhagen; Denmark and Biotech Research and Innovation Centre, University of Copenhagen, Copenhagen, Denmark
- Athma A. Pai, Department of Biology, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge, MA, USA
- Jan Herudek, Centre for mRNP Biogenesis and Metabolism, Department of Molecular Biology and Genetics, Aarhus University, Aarhus, Denmark
- Michal Lubas Denmark and Biotech Research and Innovation Centre, University of Copenhagen, Copenhagen, Denmark; Centre for mRNP Biogenesis and Metabolism, Department of Molecular Biology and Genetics, Aarhus University, Aarhus, Denmark
- Nicola Meola, Centre for mRNP Biogenesis and Metabolism, Department of Molecular Biology and Genetics, Aarhus University, Aarhus, Denmark.
- Aino I. Järvelin, European Molecular Biology Laboratory, Genome Biology Unit, Heidelberg, Germany; Department of Biochemistry, Oxford University, United Kingdom (A.I.J.); SciLifeLab, Department of Microbiology, Tumor and Cell Biology, Karolinska Institutet, Sweden (V.P.)
- Robin Andersson, The Bioinformatics Centre, Department of Biology, University of Copenhagen
- Vicent Pelechano, European Molecular Biology Laboratory, Genome Biology Unit, Heidelberg, Germany; Department of Biochemistry, Oxford University, United Kingdom (A.I.J.); SciLifeLab, Department of Microbiology, Tumor and Cell Biology, Karolinska Institutet, Sweden
- Lars M. Steinmetz, European Molecular Biology Laboratory, Genome Biology Unit, Heidelberg, Germany; Stanford Genome Technology Center, Palo Alto, CA, USA; Department of Genetics, Stanford University School of Medicine, Stanford, CA, US
- Torben Heick Jensen, Centre for mRNP Biogenesis and Metabolism, Department of Molecular Biology and Genetics, Aarhus University, Aarhus, Denmark
- Albin Sandelin, The Bioinformatics Centre, Department of Biology, University of Copenhagen, Copenhagen; Denmark and Biotech Research and Innovation Centre, University of Copenhagen, Copenhagen, Denmark

Emner