Estructura de la ARN polimerasa I que transcribe los genes del ADN ribosomal

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• Biología estructural
• La bioquímica

Sus antecedentes:

• La ARN polimerasa I (Pol I) es crucial para el crecimiento de las células eucariotas, transcribiendo el ADN ribosomal (ADNr).
• Las estructuras cristalinas anteriores mostraron Pol I inactivo con una hendidura central activa expandida.
• La conformación activa de transcripción de Pol I se mantuvo estructuralmente indeterminada.

Objetivo del estudio:

• Determinación de la estructura de la ARN polimerasa transcriptor activa I (Pol I).
• Para aclarar los cambios conformacionales asociados con la transcripción Pol I.
• Proponer un modelo para la regulación del alargamiento de la transcripción de Pol I.

Principales métodos:

• Análisis de una sola partícula mediante criomicroscopía electrónica (crio-EM) con una resolución de 3,8 Å.
• Tomografía cryoelectrónica (cryo-ET) de Pol I transcribiendo el ADNr celular con una resolución de 29 Å.
• Comparación estructural de las conformaciones Pol I inactivas y activas.

Principales resultados:

• Las estructuras de la levadura transcriptor activa Pol I se resolvieron utilizando dos métodos de crio-EM.
• Se observó una hendidura central activa contraída con ADN y ARN unidos en el estado activo.
• El poro debajo del sitio activo se estrecha, excluyendo el dominio de la subunidad A12.2 en la conformación activa.
• El ADNr entrante y saliente forman un ángulo aproximado de 150° durante la transcripción.

Conclusiones:

• El estudio revela distintas conformaciones de Pol I asociadas con estados activos e inactivos.
• Se propone un modelo para la regulación del alargamiento de la transcripción que implica cambios conformacionales en Pol I.
• Estos hallazgos proporcionan información sobre el mecanismo de transcripción del ADNr por Pol I.