La exploración de la estructura del ARN en todo el genoma revela el despliegue activo de las estructuras de ARNm in...

Área de la Ciencia:

• Biología Molecular Biología Molecular
• Genética La genética.
• La bioquímica es la bioquímica.

Sus antecedentes:

• Las moléculas de ARN realizan diversas funciones biológicas, lo que requiere estructuras complejas.
• Los métodos actuales para la determinación de la estructura del ARN son principalmente in vitro, lo que limita su aplicabilidad in vivo.
• El plegamiento del ARN in vivo está influenciado por componentes celulares como proteínas y helicasas, no solo por la termodinámica.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y aplicar un nuevo método para el monitoreo global de la estructura de ARN en condiciones celulares nativas con resolución de un solo nucleótido.
• Para comparar las estructuras de ARN in vivo e in vitro e investigar los factores que influyen en el plegamiento del ARN dentro de las células.

Principales métodos:

• Desarrollo de una técnica de sondeo de la estructura del ARN in vivo utilizando la modificación del dimetilsulfato (DMS) de bases no apareadas.
• Secuenciación profunda de ARN modificado por DMS para mapear elementos estructurales en todo el genoma.
• Comparación de estructuras de ARN in vivo con estructuras in vitro y cristalinas conocidas, y análisis en condiciones de déficit de ATP.

Principales resultados:

• El método desarrollado refleja con precisión las estructuras conocidas de ARN en levaduras y células de mamíferos.
• Se observaron significativamente menos regiones de ARNm estructuradas in vivo en comparación con in vitro, incluso para estructuras termostables.
• Se descubrió que los procesos celulares dependientes del ATP son cruciales para mantener el estado predominantemente desplegado del ARNm in vivo.

Conclusiones:

• Los entornos celulares regulan activamente la estructura del ARN, desviándose de las predicciones termodinámicas simples.
• La estructura de ARN in vivo es dinámica e influenciada por la maquinaria celular dependiente de la energía.
• Este estudio proporciona una poderosa herramienta para analizar las estructuras de ARN funcional en su contexto celular nativo.