Hispanopedia WikiLa ribozima pistola es una estructura de ARN que cataliza su propia escisión en un sitio específico. En otras palabras, es una ribozima autoescindible . La ribozima pistola fue descubierta mediante análisis genómico comparativo. [ 1 ] El análisis bioquímico posterior determinó características bioquímicas adicionales de la ribozima. [ 2 ] Esta comprensión se amplió aún más con la determinación de la estructura cristalina a resolución atómica de una ribozima pistola. [ 3 ]
Descubrimiento
La ribozima pistola fue descubierta mediante una estrategia bioinformática como un ARN asociado a genes asociados a las ribozimas Twister y Hammerhead, o RAGATH .
Propiedades físicas
Se realizó un análisis comparativo de 501 muestras únicas de ribozima pistola de clases de genes asociados a ribozimas y secuencias de ADN bacteriano para llegar a un consenso sobre las propiedades físicas de la ribozima pistola.
Secuencias
Se descubrió que 10 nucleótidos se conservan en gran medida entre muchos ribozimas pistola: G5, A19, A20, A21, A31, A32, A33, G40, C41 y G42. La mutación de cualquiera de estos nucleótidos altera su estructura secundaria, lo que también afecta su capacidad catalítica. También se determinó que el enlace escindible se encuentra entre G53 y U54, ubicados en la unión que conecta P2 y P3. Si bien la identidad de estos dos nucleótidos puede variar, la longitud de la unión permanece altamente conservada. [ 2 ]
Estructura secundaria
Se observó que la estructura secundaria del ribozima pistola estaba altamente conservada. Hay tres tallos con pares de bases de Watson-Crick: P1, P2 y P3, todos conectados por bucles. Existe una interacción de pseudonudo entre el bucle de P1 y la unión que conecta P2 y P3. [ 2 ]
Actividad catalítica
Mecanismo
El mecanismo de la ribozima pistola se dedujo mediante la identificación de los productos de la reacción de autocorte. Mediante espectrometría de masas, se encontró que los productos contienen grupos funcionales 5'-hidroxilo y fosfato cíclico 2',3'. Se concluyó que el mecanismo de reacción implica un ataque nucleofílico del grupo 2'-OH por parte de G53 sobre el enlace fosfato que conecta G53-U54. El proceso involucra un centro de fósforo pentacoordinado con geometría bipiramidal trigonal. El N1 de G40 actúa como una base general, activando el nucleófilo 2'-OH de G53. G32 actúa como un ácido general, neutralizando la carga negativa que se desarrolla en el intermedio. [ 2 ]
Cinética
Bajo pH fisiológico y concentración de iones de magnesio, se observó que la constante de velocidad de la reacción de autocorte del ribozima pistola era > 10 min⁻¹ . En condiciones óptimas (pH = 7,0 - 9,0 y concentración de magnesio superior a 50 mM), la constante de velocidad detectada fue > 100 min⁻¹ . A medida que aumenta la concentración de magnesio, la velocidad de reacción aumenta, pero comienza a estabilizarse alrededor de 50 mM. [ 2 ]
Especificidad de los iones metálicos
Se observaron reacciones de autocorte en presencia de 0,1 mM de diversos iones metálicos monovalentes y divalentes, como magnesio, manganeso, calcio, cobalto, níquel, cadmio, bario, sodio y litio. Esto implica que la ribozima pistola no posee especificidad en el ion metálico requerido para la catálisis. [ 2 ]
Referencias
- ↑ Weinberg Z, Kim PB, Chen TH, Li S, Harris KA, Lünse CE, Breaker RR (2015). " Nuevas clases de ribozimas autocortantes reveladas por análisis genómico comparativo" . Nat. Chem. Biol . 11 (8): 606–10 . doi : 10.1038/nchembio.1846 . PMC 4509812. PMID 26167874 .
- 1 2 3 4 5 6 Harris KA, Lünse CE, Li S, Brewer KI, Breaker RR (2015). "Análisis bioquímico de ribozimas autocortantes tipo pistola" . RNA . 21 ( 11): 1852– 8. doi : 10.1261/rna.052514.115 . PMC 4604425. PMID 26385507 .
- ↑ Ren A, Vušurović N, Gebetsberger J, Gao P, Juen M, Kreutz C, Micura R, Patel DJ (2016). " La ribozima pistola adopta un pliegue de pseudonudo que facilita la escisión en línea específica del sitio" . Nat. Chem. Biol . 12 (9): 702–8 . doi : 10.1038/nchembio.2125 . PMC 4990474. PMID 27398999 .
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