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Articulo de referencia

Motivo de ARN Pfl

El motivo de ARN pfl (ahora llamado riboswitch ZMP/ZTP ) se refiere a una estructura de ARN conservada presente en algunas bacterias y descubierta originalmente mediante bioinfo...

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El motivo de ARN pfl (ahora llamado riboswitch ZMP/ZTP ) se refiere a una estructura de ARN conservada presente en algunas bacterias y descubierta originalmente mediante bioinformática . [ 1 ] Los ARN pfl están presentes de forma consistente en ubicaciones genómicas que probablemente corresponden a las regiones 5' no traducidas (5' UTR) de genes codificadores de proteínas . Esta disposición en bacterias se asocia comúnmente con elementos cis-reguladores . Además, se encuentran en presuntas 5' UTR de múltiples genes no homólogos , lo que sugiere que funcionan solo en estas ubicaciones. Evidencia adicional de la función cis -reguladora provino de la observación de que los terminadores de transcripción independientes de rho predichos se superponen a los ARN pfl . Esta superposición sugiere que las estructuras secundarias alternativas del ARN pfl y los bucles del tallo del terminador de transcripción compiten entre sí, y este es un mecanismo común para el control génico cis en bacterias.

Los ARN pfl se encuentran en diversos filos de bacterias, pero no en todas las especies de cada filo. Son comunes entre las especies de los órdenes Actinomycetales y Clostridiales , las clases Alphaproteobacteria y Betaproteobacteria , y el género Deinococcus . También se encuentran en especies aisladas de Bacteroidota , Chloroflexota y Deltaproteobacteria .

Varias líneas de evidencia llevaron a la hipótesis de que los ARN pfl funcionan como ribointerruptores . Primero, la evidencia anterior de que los ARN pfl corresponden a elementos reguladores cis es consistente con la mayoría de los ribointerruptores conocidos. Segundo, su estructura secundaria pseudonuda relativamente compleja es típica de los ribointerruptores. Finalmente, varias posiciones de nucleótidos están altamente conservadas a pesar de la gran distancia evolutiva entre las especies que utilizan ARN pfl ; este alto nivel de conservación suele ser consecuencia de la necesidad de formar estructuras intrincadas para unirse específicamente a un metabolito . La evidencia experimental ya respaldaba la hipótesis de que los ARN pfl funcionan como elementos reguladores cis , [ 2 ] antes de que se confirmara que el ligando era ZTP, así como ZMP (también llamado AICAR ), en 2015. [ 3 ]

Los genes que se presume que están regulados por los ARN pfl están relacionados con el metabolismo de un carbono . El ejemplo más obvio es la ligasa de formato-tetrahidrofolato , que sintetiza 10-formiltetrahidrofolato . Los genes glyA y folD convierten entre otros aductos de un carbono del tetrahidrofolato . Otro gen comúnmente asociado con los ARN pfl es purH , que cataliza la formilación del intermediario AICAR en la síntesis de novo de purinas . El grupo formilo se toma del formiltetrahidrofolato, y la biosíntesis de purinas suele ser el principal consumidor de formiltetrahidrofolato. De manera similar, aunque menos directa, la mayoría de los ARN pfl están asociados con genes que participan directa o indirectamente en el metabolismo de un carbono. Parece que los derivados de purina ZTP/ZMP pueden utilizarse para regular el metabolismo de un carbono al detectar indirectamente una deficiencia de 10-formiltetrahidrofolato.

La estructura a resolución atómica se ha resuelto mediante cristalografía de rayos X. [ 4 ] [ 5 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Weinberg Z, Wang JX, Bogue J, et  al. (marzo de 2010). "La genómica comparativa revela 104 ARN estructurados candidatos de bacterias, arqueas y sus metagenomas" . Genome Biol . 11 (3): R31. doi : 10.1186 / gb-2010-11-3-r31 . PMC 2864571. PMID 20230605 .  
  2. ↑ Meyer MM, Hammond MC, Salinas Y, Roth A, Sudarsan N, Breaker RR (2011). "Desafíos de la identificación de ligandos para candidatos a ribointerruptores" . RNA Biol . 8 (1): 5– 10. doi : 10.4161/rna.8.1.13865 . PMC 3142362. PMID 21317561 .  
  3. ↑ Kim PB, Nelson JW, Breaker RR (2015). "Una antigua clase de ribointerruptores en bacterias regula la biosíntesis de purinas y el metabolismo de un carbono" . Molecular Cell . 57 (2): 317– 328. doi : 10.1016/j.molcel.2015.01.001 . PMC 4538711. PMID 25616067 .  
  4. ↑ Ren A, Rajashankar KR, Patel DJ (agosto de 2015). "Plegamiento global del ARN y reconocimiento molecular para un riboswitch pfl unido a ZMP, un regulador maestro del metabolismo de un carbono" . Structure . 23 ( 8): 1375–1381 . doi : 10.1016/j.str.2015.05.016 . PMC 4685959. PMID 26118534 .  
  5. ↑ Jones CP, Ferre-D'Amare AR (septiembre de 2015). "Reconocimiento de la alarmona ZMP mediante la asociación a larga distancia de dos subdominios de ARN" . Nature Structural & Molecular Biology . 22 (9): 679–685 . doi : 10.1038/nsmb.3073 . PMC 4824399. PMID 26280533 .  
  • Página para el ARN pfl en Rfam