Открытие связано с тем, как белки регулируют экспрессию генов. Ученые много знают о белках, которые контролируют начало зарождения определенных кластеров генов, что называется инициацией транскрипции, но гораздо меньше известно о элонгации транскрипции, когда белки поддерживают экспрессию генов через «препятствия» в последовательности ДНК. Доктор Пол Стрейт, биохимик AgriLife Research из Колледж-Стейшн и соавтор статьи.
«В результате наше открытие расширяет базовые знания о процессивной антитерминации — типе генетической регуляции — и демонстрирует, что этот механизм более распространен среди бактерий, чем считалось ранее», — сказал Стрейт. «Производство антибиотиков бактериями связано со сложной химией, которая часто закодирована в коллекции или« кластере »многих генов. Для экспрессии этих гигантских кластеров генов требуются особые механизмы регуляции. Понимание этих механизмов может очень помочь в поиске новых антибиотиков, производимых бактериями. бактерии ".Для этого исследования Стрейт и его ассистент Чэнси Чжан из College Station объединились с исследователями Университета Мэриленда Джонатаном Р. Гудсоном, Стивеном Клуптом и доктором Уэйдом Винклером.
В статье команда описывает два открытия. Один из них — это белок, который они назвали LoaP, что означает белок, связанный с длинным опероном.
Другое открытие заключается в том, что белок часто находится рядом с кластерами генов, которые отвечают за производство антибиотиков. Следовательно, знание того, как работает LoaP и его первоочередное местонахождение, может привести ученых к сокращенному пути для производства антибиотиков.Стрэйт объяснил, что бактерии часто связывают вместе множество генов, которые выражаются как группа, когда клетке нужны белки, кодируемые генами.
«Эти длинные цепочки генов создают проблемы для молекулярных машин, которые декодируют ДНК. Иногда молекулярные машины сталкиваются с препятствиями, называемыми терминаторами, и они останавливаются и выпадают из ДНК. Белок LoaP называется процессивным антитерминатором, потому что он помогает машинам оставаться в живых. на ДНК и проехать через заградительные терминаторы ».
Команда обнаружила белок LoaP в Bacillus amyloliquefaciens, бактерии, которая, как известно, защищает от патогенов, поражающих корни растений в сельском хозяйстве, аквакультуре и гидропонном производстве.Исследователи заявили, что Земля богата и разнообразна микробами, такими как бактерии, и многие из них имеют полезные биомедицинские цели. Хотя исследователи осознают потенциальные преимущества — и действительно изучают их более 100 лет — современным ограничением открытия антибиотиков является туманное понимание генетических регуляторных механизмов, которые контролируют их производство.«После почти столетия поиска биологически активных натуральных продуктов бактерии по-прежнему представляют собой главную цель современных открытий лекарств», — сказал Стрейт. «Характеристика биохимических путей этих молекул остается узким местом на пути их развития.
Одним из ключевых ограничений является нехватка знаний о диапазоне генетических механизмов, которые могут на них влиять. Следовательно, открытие новых классов генетических регуляторных механизмов является может повлиять на будущую разработку натуральных продуктов, противодействующих болезням ».