Las funciones reguladoras generalizadas de la estructura de ARNm reveladas por la sonda SHAPE de alta resolución

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• La genética
• La bioquímica

Sus antecedentes:

• El plegamiento del ARN mensajero (ARNm) en estructuras complejas es crucial para regular la expresión génica.
• La caracterización de las estructuras de ARNm de novo ha sido un desafío significativo, limitando la comprensión de su prevalencia y función.

Objetivo del estudio:

• Modele cuantitativamente las estructuras de resolución de nucleótidos de las transcripciones de ARNm endógenas en E. coli vivo.
• Investigar la relación entre la estructura del ARNm, la traducción y la regulación de los genes.

Principales métodos:

• Utilizó los experimentos SHAPE-MaP (Acilación selectiva de 2′-hidroxilo analizada por extensión de primer y perfilado mutacional) en E. coli vivo.
• Se analizaron 194 transcripciones endógenas, que cubren aproximadamente 400 genes.

Principales resultados:

• Reveló arquitecturas excepcionalmente diversas y bien definidas para los ARNm individuales.
• Se demostró que la traducción activa desestabiliza la estructura del ARNm dentro de las células.
• Mostró elementos estructurados conservados en el 35% de las regiones no traducidas (UTR), identificando nuevos motivos de unión a las proteínas.
• Se encontró que la estructura de ARNm regula la eficiencia de la traducción a través de la cinética de despliegue en el sitio de unión del ribosoma.

Conclusiones:

• La estructura del ARNm juega un papel importante en la regulación de la expresión génica en todos los genes estudiados.
• La similitud de las estructuras de ARNm dentro y fuera de las células sugiere un amplio potencial para la regulación mediada por la estructura.
• Es probable que muchas estructuras funcionales de ARNm permanezcan sin descubrir.