Mg ((2+) cambia el plegamiento mediado por ligandos de un riboswitch de ajuste inducido a selección conformacional

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• La bioquímica
• Biología estructural

Sus antecedentes:

• Los riboswitches bacterianos regulan la expresión génica a través de cambios conformacionales de ARN inducidos por ligandos.
• La comprensión de los mecanismos de plegamiento de los riboswitches es crucial para el desarrollo de nuevos antibióticos.
• Las vías de plegamiento mediadas por ligandos de los riboswitches siguen siendo incompletamente entendidas.

Objetivo del estudio:

• Para investigar el mecanismo de plegado de un riboswitch bacteriano de tipo H con pseudonodo preQ1.
• Para aclarar las funciones de los iones de magnesio (Mg2+) y los ligandos en los cambios conformacionales de riboswitch.
• Diferenciar entre los mecanismos de selección de ajuste inducido y conformacional en el plegado de riboswitch.

Principales métodos:

• Transferencia de energía de resonancia por fluorescencia de una sola molécula (smFRET) para monitorear la dinámica de plegamiento del ARN.
• Análisis del plegamiento del riboswitch en presencia y ausencia de Mg2+ y varios ligandos.
• Análisis de estado de transición para sondear las interacciones moleculares específicas.

Principales resultados:

• Los ligandos promueven el acoplamiento de pseudonodo a través del ajuste inducido en ausencia de Mg2+.
• Los iones Mg2+ cambian el mecanismo hacia la selección conformacional al estabilizar los estados pre-doblados.
• Las interacciones específicas, como el apilamiento y los enlaces de hidrógeno, son críticas para cada mecanismo de plegado.

Conclusiones:

• El estudio revela un mecanismo dual (selección por ajuste inducido y conformacional) en el plegamiento del riboswitch, modulado por Mg2+ y ligandos.
• Esta comprensión mecanicista proporciona información sobre la sinergia entre el enlace iónico y el ligando en la regulación del ARN.
• Los hallazgos ofrecen posibles vías para diseñar antibióticos dirigidos a los riboswitches.