Complejos de ARN adornados de forma natural revelados por el crio-EM

Área de la Ciencia:

• Biología estructural
• Biología del ARN
• Genética bacteriana

Sus antecedentes:

• Las estructuras tridimensionales de los ARN naturales son en gran parte desconocidas, y potencialmente ocultan funciones biológicas significativas.
• Los ARN grandes y no codificantes son cada vez más reconocidos por sus funciones complejas en los procesos celulares.

Objetivo del estudio:

• Para dilucidar las estructuras tridimensionales de tres ARN bacterianos grandes y ornamentados utilizando microscopía criolectrónica (crio-EM).
• Investigar las estructuras cuaternarias, el ensamblaje y la estabilidad de estos complejos de ARN.
• Para explorar la conservación evolutiva y la importancia biológica de estas estructuras de ARN.

Principales métodos:

• Se empleó la criomicroscopia electrónica (cryo-EM) para determinar estructuras tridimensionales de alta resolución.
• Se utilizaron análisis bioinformáticos, incluida la covarianza de secuencias, para identificar las interacciones conservadas.
• Se realizaron ensayos bioquímicos para evaluar la estequiometría compleja y la estabilidad.

Principales resultados:

• Se determinaron las estructuras de tres ARN bacterianos grandes (GOLD, ROOL y OLE).
• Los ARNOS GOLD y ROOL forman nanojaulas multiméricas sólo de ARN más grandes que el ribosoma.
• El ARN OLE forma un complejo dimérico con un amplio apilamiento coaxial.
• Múltiples interacciones no canónicas, incluidas las interacciones A-menores y una hélice A-A, estabilizan estos complejos.
• Las estequiometrías complejas de ARN se mantienen en concentraciones más bajas que las que se encuentran en las células.

Conclusiones:

• Las estructuras de ARN grandes y ornamentadas pueden formar conjuntos cuaternarios complejos e independientes de las proteínas.
• Estas nanojaulas y complejos de ARN poseen arquitecturas únicas estabilizadas por diversas interacciones intramoleculares e intermoleculares.
• La conservación evolutiva de las interacciones intermoleculares subraya la relevancia biológica de estas complejas estructuras de ARN.