La polimerización progresiva de ARN y el reconocimiento de promotores en un mundo de ARN

Área de la Ciencia:

• La bioquímica
• Investigación sobre el origen de la vida
• Evolución molecular

Sus antecedentes:

• Se supone que la vida temprana depende de la autorreplicación del ARN por las replicasas de ARN.
• Las vías evolutivas de estas réplicas y su papel en la expresión génica no se comprenden bien.

Objetivo del estudio:

• Para diseñar y seleccionar una nueva ribozima de ARN polimerasa.
• Investigar su capacidad para reconocer secuencias de promotores de ARN y auto-replicarse.
• Explorar su papel potencial en el origen de la vida y la expresión génica.

Principales métodos:

• Ingeniería y selección de una ribozima holopolímera.
• Utilizando un primer de especificidad similar al factor sigma para el reconocimiento del promotor.
• Investigando la capacidad de la polimerasa para reorganizarse en una forma de alargamiento procesal.
• Prueba de las capacidades de auto-programación para la polimerización selectiva.

Principales resultados:

• Se ha diseñado con éxito una ribozima holopolímera con capacidades de reconocimiento de promotores.
• Se ha demostrado la polimerización selectiva basada en secuencias de promotores de ARN.
• La ribozima puede distinguir entre diferentes promotores de ARN, definiendo "yo mismo" de "no yo mismo".
• La polimerasa exhibe un mecanismo parecido a una abrazadera que potencialmente permite la invasión de las hebras.

Conclusiones:

• La ribozima diseñada proporciona un modelo para las primeras réplicas de ARN.
• El reconocimiento selectivo del promotor es un paso clave en la evolución de la autorreplicación y la evitación de los replicadores parásitos.
• El mecanismo parecido a una abrazadera es una característica crítica para la replicación del ARN en la vida temprana.
• Este trabajo arroja luz sobre la evolución de la expresión génica de las replicas de ARN.