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La biosíntesis de proteínas en los orgánulos requiere la misaminoacilación del tRNA
A Schön1, C G Kannangara, S Gough
1Department of Molecular Biophysics and Biochemistry, Yale University, New Haven, Connecticut 06511.
Nature
|January 14, 1988
Resumen
Los cloroplastos utilizan una vía única para sintetizar glutamina para la síntesis de proteínas, convirtiendo los tRNA unidos al glutamato. Este antiguo mecanismo es vital para los organismos que carecen de actividad directa de la glutaminyl-tRNA sintetasa.
Área de la Ciencia:
- Biología Molecular Biología Molecular
- La bioquímica es la bioquímica.
- Biología evolutiva Biología evolutiva.
Sus antecedentes:
- La biosíntesis de la clorofila implica el ARN de transferencia (ARNt).
- Los cloroplastos de cebada poseen tRNAs que aceptan el glutamato más allá del tRNA canónico (((Glu).
- Los organismos como los cloroplastos, las mitocondrias y las cianobacterias carecen de glutaminyl-tRNA sintetasa.
Objetivo del estudio:
- Para aclarar la estructura y función de las especies de tRNA de glutamato de cloroplasto.
- Para investigar el mecanismo de incorporación de glutamina en proteínas en organismos que carecen de glutaminyl-tRNA sintetasa.
- Para entender las implicaciones evolutivas de esta vía biosintética conservada.
Principales métodos:
- Determinación estructural de las especies de tRNA de glutamato de cloroplastos de cebada.
- Estudios de aminoacilación para evaluar la actividad de la tRNA sintetasa.
- Análisis de las reacciones de modificación y conversión de tRNA en extractos de cloroplastos.
Principales resultados:
- Se han identificado formas diferencialmente modificadas de tRNA que aceptan el glutamato (Glu-tRNA).
- Se ha demostrado la conversión del Glu-tRNA mal cargado (Gln) en Gln-tRNA (Gln) a través de una específica amidotransferasa.
- Se confirmó la ausencia de glutaminyl-tRNA sintetasa en los cloroplastos, las mitocondrias vegetales/animales y las cianobacterias.
Conclusiones:
- Existe una vía conservada para la formación de Gln-tRNA, utilizando el Glu-tRNA mal cargado como intermediario.
- Esta vía asegura la disponibilidad de glutamina para la síntesis de proteínas en diversos organismos que carecen de actividad sintetasa directa.
- Los hallazgos sugieren mecanismos evolutivos conservados para mantener la precisión de la síntesis de proteínas y plantean preguntas sobre los orígenes de los orgánulos.