Formación de Pseudoknot Semillas del Twister Ribozima Coordenadas de la reacción de escisión

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• La bioquímica
• Biología estructural

Sus antecedentes:

• La ribozima Twister es una enzima nucleolítica que se encuentra en bacterias y eucariotas.
• Su función biológica no se comprende completamente, pero su mecanismo catalítico se caracteriza parcialmente.
• Comprender el plegamiento dinámico del ARN tornado es clave para dilucidar su función.

Objetivo del estudio:

• Investigar los aspectos dinámicos de plegado del ARN tornado durante su reacción de escisión.
• Explorar la relación entre el plegamiento del ARN, la formación de pseudonodos y la actividad catalítica.
• Comprender las bases estructurales de la baja eficiencia de rotación de la ribozima de tornillo.

Principales métodos:

• Se utilizaron técnicas de transferencia de energía por resonancia de fluorescencia a granel y de una sola molécula (smFRET).
• Se emplean construcciones de ARN de tornillo etiquetadas estratégicamente para controlar la dinámica de plegado.
• Se realizaron experimentos de smFRET de tres colores previo al estado de equilibrio iniciados por inyección de iones de magnesio (Mg2+).

Principales resultados:

• El pseudonodo central (T1) del ARN tornado exhibe una dinámica de apertura y cierre reversible a concentraciones fisiológicas de Mg2+.
• Confirmado plegamiento sin acoplamiento donde la formación de T1 precede a la estructuración del tallo P1 utilizando smFRET.
• Se ha demostrado que la orientación adecuada del sustrato y el cierre T1 son necesarios para la conformación adecuada para la escisión.
• Se observó que el fragmento 3' escindido mantiene un pliegue de pseudonodo compactado, lo que explica la escasa rotación de la ribozima.

Conclusiones:

• El plegamiento de ARN Twister es un proceso dinámico que implica la apertura y el cierre reversibles de pseudonodos.
• Las vías de plegado específicas, incluido el cierre T1 anterior a la estructuración P1, son esenciales para la competencia catalítica.
• El pliegue estable del fragmento escindido contribuye a la baja eficiencia de la ribozima twister.