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Articulo de referencia

ARN ribosómico 23S

Representación 3D del ribosoma. Esta es una vista de la disposición 3D del ARNr 23S y 5S en la subunidad ribosomal 50S de Escherichia coli, basada en una reconstrucción mediante...

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Representación 3D del ribosoma. Esta es una vista de la disposición 3D del ARNr 23S y 5S en la subunidad ribosomal 50S de Escherichia coli, basada en una reconstrucción mediante criomicroscopía electrónica . [ 1 ]

El ARNr 23S es un componente de 2904 nucleótidos de longitud (en E. coli ) de la subunidad grande ( 50S ) del ribosoma bacteriano/arqueano y constituye el centro de peptidiltransferasa (PTC). [ 2 ] El ARNr 23S se divide en seis dominios estructurales secundarios denominados I-VI, siendo el ARNr 5S correspondiente el dominio VII. [ 3 ] La actividad de peptidiltransferasa ribosomal reside en el dominio V de este ARNr, que también es el sitio de unión más común para los antibióticos que inhiben la traducción, lo que lo convierte en un objetivo para la ingeniería ribosomal. [ 2 ] Un miembro bien conocido de esta clase de antibióticos, el cloranfenicol , actúa inhibiendo la formación del enlace peptídico, y estudios estructurales 3D recientes muestran dos sitios de unión diferentes dependiendo de la especie de ribosoma. Numerosas mutaciones en dominios del ARNr 23S con actividad de peptidiltransferasa han dado lugar a resistencia a los antibióticos . [ 4 ] Los genes del ARNr 23S suelen tener mayores variaciones de secuencia, incluyendo inserciones y/o deleciones, en comparación con otros ARNr. [ 5 ]

El homólogo eucariota del ARNr 23S LSU es el ARN ribosómico 28S , con una región ocupada por el ARN ribosómico 5.8S . [ 6 ]

Funciones del ARNr 23S

En general, el ARNr desempeña una función esencial como peptidiltransferasa. El núcleo estimulador del ribosoma interviene en la configuración del enlace peptídico. Tanto el peptidil-ARNt como el aminoacil-ARNt son importantes para la síntesis de proteínas y la respuesta de transpeptidación.

Bases esenciales

Sin embargo, las posiciones del ARNr 23S (G2252, A2451, U2506 y U2585) tienen una función significativa para la unión del ARNt en el sitio P de la subunidad ribosómica grande. [ 7 ] Estos nucleótidos modificados en el sitio P pueden inhibir la unión del peptidil-ARNt. La modificación U2555 también puede interferir con la transferencia del peptidil-ARNt a la puromicina. Además, la modificación química de la mitad de estas posiciones G2251, G2253, A2439 y U2584 no puede impedir la unión del ARNt. El peptidil-ARNt de las subunidades 50S que se une al sitio P preserva ocho posiciones del ARNr 23S de la modificación química. [ 7 ] Por otro lado, la mutación en el ARNr 23S también puede tener impactos en el crecimiento celular. Las mutaciones A1912G, A1919G y Ψ1917C tienen fenotipos de crecimiento potentes e impiden la traducción, mientras que la mutación A1916G tiene un fenotipo de crecimiento simple y provoca un defecto en las subunidades 50S. [ 8 ]

Hélice 26a del ARNr 23S

El ARN ribosómico 23S está compuesto por seis dominios que forman una compleja red de interacciones moleculares. Una región central monocatenaria conecta todos los dominios mediante el apareamiento de bases de las dos mitades, formando la hélice 26a. Algunos consideran la hélice 26a como el dominio 0 debido a su función como núcleo central y unidad de plegamiento compacta. La comparación de las secuencias de ARN ribosómico 23S y 28S entre especies demuestra la conservación de la hélice 26a. Las hélices siguen proporcionando soporte como estructura principal de la arquitectura de dominios. [ 9 ]

Plástido

Los ribosomas de los cloroplastos de las plantas "superiores" tienen un ARNr 4.5S adicional creado por la fragmentación del 23S. Está ubicado en el extremo 3' del 23S en el operón del ARNr y corresponde al extremo 3' del ARNr 23S no fragmentado. [ 10 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Mueller F, Sommer I, Baranov P, Matadeen R, Stoldt M, Wöhnert J, Görlach M, van Heel M, Brimacombe R (2000). "La disposición 3D del ARNr 23S y 5S en la subunidad ribosómica 50S de Escherichia coli basada en una reconstrucción crioelectrónica microscópica con una resolución de 7,5 Å". J Mol Biol . 298 (1): 35–59 . doi : 10.1006/jmbi.2000.3635 . PMID 10756104 . 
  2. 1 2 Walker, Allison S.; Russ, William P.; Ranganathan, Rama; Schepartz, Alanna (2020-08-18). "Sectores de ARN y función alostérica dentro del ribosoma" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 117 (33): 19879– 19887. Bibcode : 2020PNAS..11719879W . doi : 10.1073/pnas.1909634117 . ISSN 0027-8424 . PMC 7443888. PMID 32747536 .   
  3. ↑ Zerges, William; Hauser, Charles (1 de enero de 2009), «Capítulo 28 - Síntesis de proteínas en el cloroplasto» , en Harris, Elizabeth H.; Stern, David B.; Witman, George B. (eds.), The Chlamydomonas Sourcebook (Segunda edición) , Londres: Academic Press, págs. 967–1025 , ISBN  978-0-12-370873-1, consultado el 7 de octubre de 2021
  4. ↑ Vester, Birte; Long, Katherine S. (2013). Resistencia a los antibióticos en bacterias causada por nucleósidos modificados en el ARN ribosómico 23S . Landes Bioscience.
  5. ↑ Pei A, Nossa CW, Chokshi P, Blaser MJ, Yang L, Rosmarin DM, Pei Z (5 de mayo de 2009). " Diversidad de genes de ARNr 23S dentro de genomas procariotas individuales" . PLOS ONE . 4 (5) e5437. Bibcode : 2009PLoSO...4.5437P . doi : 10.1371/journal.pone.0005437 . PMC 2672173. PMID 19415112 .  
  6. ↑ Doris, Stephen M.; Smith, Deborah R.; Beamesderfer, Julia N.; Raphael, Benjamin J.; Nathanson, Judith A.; Gerbi, Susan A. (octubre de 2015). "Secuencias universales y específicas de dominio en el ARN ribosómico 23S–28S identificadas mediante filogenética computacional" . RNA . 21 ( 10): 1719–1730 . doi : 10.1261/rna.051144.115 . PMC 4574749. PMID 26283689 .  
  7. 1 2 Bocchetta, Maurizio; Xiong, Liqun; Mankin, Alexander S. (1998-03-31). "Posiciones del ARNr 23S esenciales para la unión del ARNt en sitios funcionales ribosomales" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 95 (7): 3525– 3530. Bibcode : 1998PNAS...95.3525B . doi : 10.1073/pnas.95.7.3525 . ISSN 0027-8424 . PMC 19869. PMID 9520399 .   
  8. ↑ Long KS, Munck C, Andersen TM, Schaub MA, Hobbie SN, Bottger EC, Vester B (9 de agosto de 2010). " Mutaciones en el ARNr 23S en el centro de la peptidiltransferasa y su relación con la unión de linezolid y la resistencia cruzada" . Antimicrobial Agents and Chemotherapy . 54 (11): 4705– 4713. doi : 10.1128/AAC.00644-10 . PMC 2976117. PMID 20696869 .  
  9. ↑ Petrov, Anton S.; Bernier, Chad R.; Hershkovits, Eli; Xue, Yuzhen; Waterbury, Chris C.; Hsiao, Chiaolong; Stepanov, Victor G.; Gaucher, Eric A.; Grover, Martha A.; Harvey, Stephen C.; Hud, Nicholas V. (2013-06-14). " Estructura secundaria y arquitectura de dominios de los ARNr 23S y 5S" . Nucleic Acids Research . 41 (15): 7522– 7535. doi : 10.1093/nar/gkt513 . ISSN 1362-4962 . PMC 3753638. PMID 23771137 .   
  10. ↑ Bieri, P; Leibundgut, M; Saurer, M; Boehringer, D; Ban, N (15 de febrero de 2017). " La estructura completa del ribosoma 70S del cloroplasto en complejo con el factor de traducción pY" . The EMBO Journal . 36 (4): 475– 486. doi : 10.15252/embj.201695959 . PMC 5694952. PMID 28007896 .  
  • Entrada de pseudobase para el pseudonudo del ARN ribosómico 23S (PKB00148)