Nobelpris för transkription

Har du någonsin undrat hur ditt genom fungerar? Tja, tack vare vetenskapsmän som Roger Kornberg, mottagare av 2006 års nobelpris i kemi, som omsorgsfullt studerat transkriptionens mikromekanismer får vi en mycket klarare bild av vad som händer inne i cellen och hur biljoner meter DNA i din kropp omvandlas till RNA utav ett enzym som kallas RNA-polymeras II.

Tydligt inspirerad av sin far, Arthur Kornberg, som fick nobelprise 1959 för sitt arbete med att beskriva DNA-polymerasenzymet som driver DNA replikationen, publicerade den unge Roger en forskningsartikel 2001 som satte vetenskapsvärlden i spinn. Med hjälp av röntgenkristallografi, som också användes för att bestämma DNA:s struktur, skapade Kornbergs forskarlag en detaljerad arkitektonisk modell av enzymet.

Dessutom lyckades man ta RNA-polymeras II på bar gärning, i färd med att göra RNA från DNA. Utrustad med klämma, sadel, blixtlås, roder, länk, tratt och käkar släpper det mästerliga enzymet, via sina käkar, in DNA-dubbelspiralen i en fåra nära det aktiva centrumet. DNA-strängarna vindas upp, RNA-nukleotiderna får tillträde genom en pytteliten por och radar upp sig längs DNA:t. Den nybildade RNA-molekylen skjuter ut i rät vinkel innan den bryter sig loss för att söka upp en ribosom, platsen där RNA:t instruerar proteinproduktion.

Trots att många forskare hade en uppfattning om hur transkription fungerar, huvudsakligen genom indirekta bevis, hade ingen någonsin tidigare beskrivit processen så detaljerat med kristallografiska belägg. Faktiskt visar det sig att RNA-polymeras II tar del i en invecklad följd av händelser som är nödvändga för att locka DNA:t bort från nukleosomen, små histon-knyten som också beskrivits (åtminstone delvis) av Kornberg. Dessa kromatinets grundelement (syns som pärlor på ett snöre på bilden ovan) har de flesta kärnbärande celler, alltså inte bakterier, gemensamt och de är behjälpliga i genreglering.

Omkring 150 baspar DNA omsluter varje histon-knyte (nukleosom). Medan detta skapar ordning i kärnan är det emellertid inte till hjälp för transkriptionen då DNA först måste skalas av från protein-knytena för att tillåta RNA-polymeras II att göra RNA. Som Thomas Jenuwein (Institute of Molecular Pathology, Vienna) noterar, ″Medan DNA är enheten för genetisk information är nukleosomen enheten för epigenetisk information som kan svara på signaler från omgivningen och påverka på vilket sätt gener fungerar. Roger Kornberg och andra vetenskapare har beskrivit grundprinciperna för omvandlingen av lagrad (DNA) till funktionell (RNA) information i eukaryot kromatin.″