La predicción automatizada de la estructura del ARN descubre un enlace de doble giro en los riboswitches de doble...

Área de la Ciencia:

• Biología Molecular Biología Molecular
• Biología Estructural Biología estructural.
• La bioinformática es la bioinformática.

Sus antecedentes:

• Descifrar las estructuras terciarias de ARN funcional es un desafío.
• Las herramientas automatizadas de predicción de la estructura del ARN requieren validación experimental.

Objetivo del estudio:

• Para validar experimentalmente herramientas automatizadas de predicción de la estructura del ARN.
• Para investigar la estructura y la función de los riboswitches de doble glicina.

Principales métodos:

• Aplicación de cuatro herramientas de predicción (BPPalign, RMdetect, JAR3D, modelado 3D de Rosetta).
• Pruebas químicas (anhidrido N-metilizadoico, sulfato de dimetilo, etc.) en el Fusobacterium nucleatum riboswitch.
• Estudios de mutación y mapeo y experimentos de mutación/rescate.
• Análisis termodinámico de la ruptura de la estructura del ARN.

Principales resultados:

• Predicción consistente de un nuevo tallo P0 y un motivo de giro por todas las herramientas.
• Validación experimental del enlace estructurado entre aptameros.
• La alteración de la estructura hélice-junción-hélice perjudica significativamente la unión a la glicina (aumento de 120 y 6-30 veces en las constantes de disociación).
• Impacto energético cuantificado del vinculante estructurado (4.3 ± 0.5 kcal/mol).

Conclusiones:

• Las herramientas automatizadas de predicción son efectivas para identificar nuevos elementos estructurales de ARN.
• El enlazador estructurado identificado es crítico para la unión cooperativa de glicina en riboswitches.
• Estudios previos pueden haber perdido elementos funcionales debido a la truncamiento excesivo de ARN.
• Otros elementos no descubiertos en ARN funcionales pueden ser detectados utilizando herramientas de predicción automatizadas.