Termómetro FourU

Los termómetros FourU son una clase de termómetros de ARN no codificante que se encuentran en Salmonella . ^{[ 1 ]} Se denominan «FourU» debido a los cuatro nucleótidos de uridina altamente conservados que se encuentran directamente opuestos a la secuencia Shine-Dalgarno en la horquilla II (en la imagen ). Los termómetros de ARN como FourU controlan la regulación de la temperatura a través de proteínas de choque térmico en múltiples procariotas . ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ]} Los termómetros FourU son moléculas de ARN relativamente pequeñas, de solo 57 nucleótidos de longitud, y tienen una estructura simple de dos horquillas . ^{[ 1 ]}

Los FourU se encuentran en la región 5' no traducida del gen de la proteína de choque térmico Salmonella agsA , ^{[ 1 ] [ 5 ] [ 6 ]} reprimen la traducción de esta proteína mediante el apareamiento de bases de la secuencia Shine-Dalgarno del ARNm del gen . ^{[ 2 ]} Esto impide que los ribosomas se unan al codón de inicio del gen. ^{[ 7 ]}

También se encuentran en la región 5'UTR de los genes htrA (requerimiento de alta temperatura) en Salmonella y E. coli. ^{[ 8 ]}

En V. cholerae, el dominio termómetro fourU en el extremo 5' de toxT controla su traducción dependiente de la temperatura. A la temperatura corporal humana, la estructura del termómetro se abre y permite la traducción de la proteína activadora transcripcional ToxT, facilitando así la virulencia de V. cholerae . ^{[ 9 ]}

Otros termómetros de ARN conocidos incluyen el elemento ROSE ^{[ 10 ] [ 11 ]} y el elemento cis-reg Hsp90 . ^{[ 12 ]}

La horquilla II parece ser una característica dinámica de la estructura secundaria de FourU . ^{[ 1 ] [ 2 ]} Experimenta un cambio conformacional cuando se expone a temperaturas superiores a 45  °C, desapareándose cada vez más a medida que aumenta la temperatura. ^{[ 1 ]} La horquilla I, en cambio, permanece establemente apareada a temperaturas de hasta 50  °C, lo que implica que el cambio estructural de la horquilla II de cerrada a abierta puede tener un papel importante en la respuesta al choque térmico . ^{[ 1 ]} Un estudio posterior utilizó análisis de mutantes y cálculos de entalpía y entropía para respaldar un mecanismo de desplegamiento cooperativo tipo cremallera de la horquilla II de FourU en respuesta al aumento de temperatura. ^{[ 2 ]}

Al igual que otros termómetros de ARN, FourU no es el único responsable de la expresión dependiente de la temperatura de su gen adyacente. ^{[ 13 ]} En cambio, opera en conjunto con un factor sigma (σ ³² ) ^{[ 14 ]} que también se sabe que regula varios otros genes. ^{[ 15 ]} Se ha descubierto que las combinaciones de factor sigma-termómetro de ARN regulan otros genes de choque térmico (como ibpA en E. coli ) ^{[ 4 ]} lo que ha llevado a especular sobre termómetros de ARN no descubiertos que operan junto con módulos de factor sigma para regular otros genes relacionados como un nivel adicional de control. Además, se especula que el método más simple de regulación génica del termómetro de ARN puede haber evolucionado antes que el control de transcripción más complejo del factor sigma. ^{[ 1 ]}

El gen agsA, regulado por termómetros FourU, se descubrió por primera vez en Salmonella enterica . ^{[ 6 ]} La proteína codificada por este gen es una proteína de choque térmico pequeña (sHSP) que protege a las bacterias de la agregación irreversible de proteínas y ayuda a su replegamiento . ^{[ 14 ]} El análisis de mutantes confirmó la importancia de agsA: un plásmido que contenía el gen y un promotor aumentó la tasa de supervivencia de un fenotipo mutante termosensible al corregir la agregación de proteínas a altas temperaturas. ^{[ 6 ]} Tiene una función similar a la de la chaperona humana α-cristalina . ^{[ 16 ]}

• elemento ROSA
• Hsp90
• Hsp70

• Página del elemento de ARN del termómetro FourU en Rfam