El perfilado de la pan-modificación facilita una disección cruzada evolutiva del epitranscriptoma ribosómico...

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• La genómica
• La bioquímica

Sus antecedentes:

• El ARN ribosomal (ARNr) es central para la estructura y función del ribosoma.
• Las modificaciones químicas del ARNr están muy extendidas pero son difíciles de estudiar sistemáticamente.
• Comprender la dinámica de la modificación del ARNr es crucial para la biología celular.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método para el análisis de alto rendimiento de las modificaciones del ARNr.
• Investigar la plasticidad y la dinámica de las modificaciones de ARNr en diversas formas de vida.
• Aclarar el papel de las modificaciones específicas en la adaptación térmica.

Principales métodos:

• Desarrollo de Pan-Mod-seq para la inferencia paralela de 16 modificaciones distintas del ARNr.
• Aplicación de Pan-Mod-seq a 14 especies en todos los dominios de la vida.
• Microscopía crioelectrónica (cryo-EM) y estudios biofísicos para determinar las funciones estructurales y funcionales.

Principales resultados:

• Pan-Mod-seq permite el análisis paralelo de numerosas modificaciones del ARNr.
• Los hipertermófilos extremos muestran modificaciones dinámicas del ARNr (∼50%), a diferencia de los mesófilos.
• Un módulo conservado de modificaciones m5C-ac4C, inducido por el calor, estabiliza los ribosomas y es esencial para el crecimiento a altas temperaturas.

Conclusiones:

• La plasticidad de la modificación del ARNr varía significativamente con las condiciones ambientales, particularmente la temperatura.
• Las modificaciones específicas del ARNr juegan un papel crítico en la concesión de termostabilidad a los ribosomas.
• Este trabajo proporciona una base para estudiar el epitrotranscriptoma de rRNA en varios contextos biológicos, incluida la salud y la enfermedad.