ARN del mensajero de la transferencia

El ARN del mensajero de la transferencia (abrevió tmRNA, también conocido como 10Sa ARN y por su nombre genético SsrA) es una molécula del ARN bacteriana con el dual parecido a tRNA y mensajero propiedades parecidas A un ARN. El tmRNA forma un complejo ribonucleoprotein (tmRNP) juntos con la Pequeña Proteína B (SmpB), Factor de elongación Tu (EF-Tu) y proteína ribosomal S1. En la traducción de la transacción, los tmRNA y sus proteínas asociadas ligan a ribosomes bacterianos que se han parado en medio de la biosíntesis de la proteína, por ejemplo alcanzando el final de un ARN del mensajero que ha perdido su parada codon. El tmRNA es notablemente versátil: recicla ribosome parado, añade una etiqueta de proteolysis-inducción al polipéptido inacabado y facilita la degradación del ARN del mensajero aberrante. En la mayoría de bacterias estas funciones son realizadas por tmRNAs de una pieza estándar. En otras especies bacterianas, un gene ssrA permutado produce un traje de dos piezas tmRNA en que dos cadenas del ARN separadas son afiliadas por el apareamiento de la base.

El descubrimiento de tmRNA y temprano trabaja

el tmRNA se designó primero 10Sa ARN después de que unos "AÑOS 10" variados electrophoretic la fracción del ARN de Escherichia coli se resolvieron adelante en tmRNA y RNase de manera similar clasificado P ARN (10Sb). La presencia de pseudouridine en el ARN de los AÑOS 10 variado hizo alusión que tmRNA ha modificado bases encontradas también en tRNA. Las semejanzas al 3' final de tmRNA al lazo del tallo T de tRNA se reconocieron primero sobre sequencing ssrA de la tuberculosis de Mycobacterium. La comparación de la secuencia subsecuente reveló la esfera parecida a tRNA (TLD) llena formada por los 5' y 3' finales de tmRNA, incluso el tallo del aceptador con elementos como aquellos en alanine tRNA que promueven su aminoacylation por alanine-tRNA ligase. También reveló diferencias de tRNA: el brazo anticodon falla en tmRNA, y la región del brazo D es un lazo sin pares de bases.

estructura de tmRNA

Estructura secundaria de tmRNAs de una pieza estándar

E. completo coli tmRNA estructura secundaria fue elucidado por análisis de la secuencia relativo y sondeo estructural. El Watson-calambre y los pares de bases G-U se identificaron comparando las secuencias tmRNA bacterianas usando automatizó métodos computacionales en la combinación con procedimientos de alineación manuales. La cifra acompañante muestra el modelo de apareamiento de la base de este tmRNA prototípico, que se organiza en helices apoyado de 12 phylogenetically (también llamado apareamientos P1 a P12), unos se dividieron en segmentos helicoidales.

Un rasgo prominente de cada tmRNA es la esfera parecida a tRNA (TLD) conservada, formada de helices 1, 12, y 2a (análogos del tallo del aceptador tRNA, T-tallo y tallo variable, respectivamente), y conteniendo el 5' monofosfato y alanylatable 3' finales de CCA. La región parecida a mRNA (MLR) está en el estándar tmRNA un lazo grande que contiene pseudonudos y una secuencia de codificación (CDS) para el péptido de etiqueta, marcado por el curriculum vitae codon y la parada codon. El péptido de etiqueta codificado (ANDENYALAA en E. coli) varía entre bacterias, quizás según el juego de proembroma y adaptadores disponibles.

los tmRNAs típicamente contienen cuatro pseudonudos, un (pk1) río arriba del péptido de etiqueta CDS, y otros tres pseudonudos (pk2 a pk4) río abajo del CDS. Las regiones del pseudonudo, aunque generalmente conservado, son evolutivamente plasic. Por ejemplo, en tmRNAs (de una pieza) de cyanobacteria, el pk4 se substituye con los pseudonudos más pequeños arreglados de dos tandemly. Esto sugiere que tmRNA que se dobla fuera del TLD puede ser importante, aún la región del pseudonudo carece de residuos conservados y los pseudonudos están entre las primeras estructuras para perderse ya que ssrA secuencias divergen en plastid y linajes endosymbiont. La base que se aparea en la región de tres pseudonudos de E. coli tmRNA se interrumpe durante la traducción de la transacción.

Traje de dos piezas tmRNAs

Circular permutó ssrA se ha relatado en tres linajes principales: i) todo alphaproteobacteria y mitochondria primitivo de jakobid protists, ii) dos grupos desarticulados de cyanobacteria (Gloeobacter y un clade que contiene Prochlorococcus y muchos Synechococcus), y iii) algunos miembros del betaproteobacteria (Cupriavidus y algún Rhodocyclales). Todos producen el mismo traje de dos piezas total (aceptador y piezas de codificación) forma, equivalente a la forma estándar robada río abajo del marco de lectura. Ninguno retiene más de dos pseudonudos comparado con los cuatro (o más) del estándar tmRNA.

Alphaproteobacteria tienen dos secuencias de la firma: reemplazo de la secuencia del T-lazo típica TΨCRANY con GGCRGUA y la secuencia AACAGAA en el lazo grande del 3 pseudonudo del '-terminal. En mitochondria, el MLR se ha perdido, y una nueva permutación notable de mitochondrial ssrA causa un pequeño producto de una pieza en Jakoba libera.

Los cyanobacteria proporcionan el caso más plausible a la evolución de un gene permutado de un gene estándar, debido a semejanzas de la secuencia notables entre los dos tipos de genes ya que ocurren en tensiones de Synechococcus diferentes.

procesamiento de tmRNA

La mayor parte de tmRNAs se transcriben como precursores más grandes que se tratan mucho como tRNA. La hendidura al 5´ final es por ribonuclease P. Exonucleases múltiple puede participar en el procesamiento del 3´ final de tmRNA, aunque RNase T y el GRADO DE DOCTOR RNase sean los más eficaces. Según las especies bacterianas, 3 '-CCA o se codifican o añadidos por tRNA nucleotidyltransferase.

El procesamiento similar en sitios internos del precursor permutado tmRNA explica su división física en dos piezas. El traje de dos piezas tmRNAs tiene dos finales adicionales cuyo procesamiento se debe considerar. Para alphaproteobacteria, un 5´ final es el sitio del principio no tratado de la transcripción. El 3´ mayo del final lejano en algunos casos ser el resultado de terminación rho-independiente.

Estructuras tridimensionales

Las estructuras de alta resolución de las moléculas tmRNA completas son actualmente no disponibles y pueden ser difíciles de obtener debido la flexibilidad inherente del MLR. En 2007,

la estructura de cristal de Thermus thermophilus TLD ligado a la proteína de SmpB se obtuvo en 3 resolución Å. Esta estructura muestra que SmpB imita el tallo de D y el anticodon de tRNA canónico mientras que el artículo 2a helicoidal de tmRNA equivale al brazo variable de tRNA.

Un estudio de la microscopia cryo-de-electrones de tmRNA en una etapa temprana de la traducción de la transacción muestra la relación espacial entre el ribosome y el tmRNP (tmRNA ligado a la proteína EF-Tu). El TLD se localiza cerca del centro GTPase-asociado en los AÑOS 50 ribosomal subunidad; la hélice 5 y pseudonudos pk2 a pk4 forma un arco alrededor del pico de los AÑOS 30 ribosomal subunidad.

Traducción de la transacción

La codificación por tmRNA se descubrió en 1995 cuando Simpson y los compañeros de trabajo sobreexpresaron un ratón cytokine en E. coli y encontraron varios péptidos cytokine-sacados truncados cada uno etiquetado en los términos carboxyl con la misma extensión del residuo de 11 aminoácidos (A) ANDENYALAA. A excepción del N-terminal alanine, que viene a partir del 3' final de propio tmRNA, esta secuencia de etiqueta se remontó a un marco de lectura abierto corto en E. coli tmRNA. Reconociendo que el péptido de etiqueta confiere proteolysis, el modelo de la traducción de la transacción para la acción tmRNA se propuso.

Mientras los detalles del mecanismo de la traducción de la transacción están bajo la investigación se acuerda generalmente que tmRNA primero ocupe el vacío Un sitio de ribosome parado. Posteriormente, el ribosome se mueve a partir del 3' final del ARN del mensajero truncado en el curriculum vitae codon del MLR, seguido de una etapa propensa al resbalamiento de donde la traducción sigue normalmente hasta que tmRNA en el marco se paren codon se encuentra. La traducción de la transacción es esencial en algunas especies bacterianas, mientras que otras bacterias requieren que tmRNA sobreviva cuando sujetado a condiciones de crecimiento estresantes. Según el organismo, el péptido de etiqueta puede ser reconocido por una variedad de proembroma o adaptadores del probromista.

Elementos genéticos móviles y el gene tmRNA

el ssrA es tanto un objetivo para algunos ADNs móviles como un pasajero en otros. Se ha encontrado interrumpido por tres tipos de elementos móviles. Por estrategias diferentes ninguno de éstos interrumpe la función de genes: el grupo que introns quitan ellos mismos autoempalmando, rickettsial palindromic elementos (RPEs) encarte con sitios inofensivos, e integrase-codificando genomic islas parto su objetivo ssrA aún restaura la parte de la separación.

SsrA no cromosómico se descubrió primero en una revisión genomic de mycobacteriophages (en el 10% del phages). Otros elementos móviles incluso plasmids e islas genomic se han encontrado llevando ssrA. Un caso interesante es Rhodobacter sphaeroides ATCC 17025, cuyo gene tmRNA natal es interrumpido por una isla genomic; a diferencia de todas otras islas genomic en tmRNA (o tRNA) genes esta isla tiene inactivated el gene objetivo natal sin la restauración, aún compensa llevando su propio gene tmRNA. Un pariente muy extraño de ssrA se encuentra en el lytic mycobacteriophage DS6A, que codifica un poco más que el TLD.

Véase también

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