Research press release

転写の終結

Nature Methods

Transcription turn off

転写を効率的に停止させて複雑度の高い遺伝子経路の設計を可能にする天然および人工のDNA転写終結シグナルについての報告が、今週のオンライン版で発表される。

生物学的経路の作製では、1本のDNA上に異なる遺伝子が組み合わせられる場合が多く、各遺伝子の起点および終点を正確に規定してそれぞれの遺伝子の転写および翻訳が正しく行われるようにする必要がある。終結が不十分な場合は必要な部位で転写が停止せず、機能を持たない遺伝子産物が生成するが、現時点で存在する強力な転写終結シグナルはわずかである。同一DNA上に同じ転写終結シグナルが複数回用いられると相互に組み換えを生ずる場合が多く、回路の整列状態が崩れるため、転写終結シグナルの不足は回路設計の複雑度を制限する。

Christopher Voigtたちは、大腸菌がもともと持っている数百種類の転写終結シグナルをスクリーニングした。さらに、その設計原理を明らかにし、それを応用してひとつひとつ強度が定量的に明らかにされた転写終結シグナルを数百個構築した。それにより、細胞分裂を70回行っても安定な転写論理ゲートが作製された。

Natural and synthetic DNA transcriptional terminators that efficiently stop transcription and enable the design of more complex genetic pathways are reported in a paper published this week in Nature Methods.

To engineer biological pathways, scientists often combine different genes on a stretch of DNA and then need to precisely define where each gene begins and ends so that these genes can be correctly transcribed and translated. Weak termination fails to halt transcription where required and, thus, creates nonfunctional gene products, but to date only a handful of strong terminators exist. This shortage limits the complexity of circuit design because terminators used multiple times in the same design tend to recombine with each other and thereby disrupt the order of the circuit.

Christopher Voigt and colleagues screened hundreds of terminators that occur naturally in the bacterium Escherichia coli. They then determined design principles and applied them to construct hundreds of terminators, each with a quantitatively defined strength. The authors engineer a transcriptional logic gate that is still stable after 70 cell doublings.

doi: 10.1038/nmeth.2515

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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