Anar al contingut

Riboswitch

De L'Enciclopèdia, la wikipedia en valencià
Representació 3D de l'estructura del riboswitch de lisina. (Estructura extreta de la base de senyes PDB 3DIL)[1]

En biologia molecular, un riboswitch és un segment regulador d'una molècula d'ARN mensager (ARNm) que s'unix a una molècula menuda, resultant en un canvi en la producció de les proteïnes codificades per el ARNm.[2][3][4][5] Estos segments predominen en la regió 5' de el ARNm que no és traduïda.[6] Alguns biòlecs han usat una definició més àmplia que inclou atres ARN que funcionen com elements reguladors en cis.

La majoria dels riboswitches coneguts es troben en bactèrias; també s'ha descobert un grup específic, els riboswitches TPP, en plantes i alguns fongos. Es creu que estos també estan presents en organismes estoves,[7] pero no s'ha demostrat encara experimentalment.


Els riboswitches són importants en les bactèries degut a que és una manera a través de la qual han anat perfeccionant la seua habilitat de poder regular la producció de recursos a través d'este método de regulació de l'expressió gènica que permet disminuir la pèrdua de recursos.

Història i descobriment dels riboswitches

[editar | editar còdic]

Abans del descobriment dels riboswitches, el mecanisme pel qual alguns genés involucrats en múltiples rutes metabòliques eren regulats permaneixia un misteri. L'acumulació d'evidències va donar orige a l'idea de que el ARNm involucrat podria unir-se metabòlits, autorregulándose. Esta informació va incloure estructures secundàries de ARN conservat que se solien trobar en les regions no traduïdes (UTR) dels gens rellevants i l'èxit de procediments per a crear chicotetes molècules que s'unixen a el ARN cridades aptámeros.[8][9][10][11][12] En 2002, es varen publicar les primeres proves de múltiples casos de riboswitches, incloent de proteïnes lliures que s'unixen, i es varen establir com un nou método de regulació genètica els riboswitches d'unió de metabòlits.[13][14][15][16]

Els primers riboswitches que es varen estudiar són aquells que reconeixen la vitamina B12 i provoquen una disminució en la síntesis d'esta vitamina. Quan les concentracions d'esta vitamina són altes no és necessari continuar en la síntesis de dita vitamina i açò produïx l'activació del riboswitch per a poder detindre la síntesis.

Mecanismes dels riboswitches

[editar | editar còdic]

Els riboswitches se solen dividir conceptualment en dos parts: un aptámero i una plataforma d'expressió. El aptámero s'unix directament a la molècula menuda, i la plataforma d'expressió rep canvis estructurals en resposta als canvis del aptámero. L'expressió de la plataforma és lo que regula l'expressió gènica.

Les plataformes d'expressió solen detindre l'expressió gènica en resposta de la molècula menuda, pero alguns l'activen. Els següents mecanismes regulats per riboswitches s'han demostrats experimentalment.

  • La formació de la terminació intrínseca de la transcripció, que causa a una terminació prematura de la transcripció.
  • El plegament bloqueja el sitie d'unió del ribosoma, la qual cosa inhibix la traducció.
  • El riboswitch és un ribozima que s'adherix a sí mateixa en presència de concentracions suficient del seu metabòlit.
  • Les estructures alternes del riboswitch afecten el splicing del pre-ARNm.
    • Un riboswitch TPP en plantes modifica el splicing i el processament alternatiu de l'extrem 3'.[17][18]
  • Un riboswitch en Clostridium acetobutylicum regula un gen adjacent que no és part del mateix transcripto de ARNm. En esta regulació el riboswitch interferix en la transcripció del gen. El mecanisme és incert pero pot ser causat pel choc entre dos unitats de ARN polimerasa que transcriben simultàneament el mateix DNA.[19]
  • Un riboswitch en Listeria monocytogenes regula l'expressió del seu propi gen. No obstant, els transcritos de riboswitch subsecuentemente modulen l'expressió d'un gen localisat en qualsevol atre costat en el genoma.[20] Esta regulació trans ocorre per mig del apareament de bases cap a el ARNm del gen distal.


Referències

[editar | editar còdic]
  1. ↑ Nature.455(7217)
    1263–1267.ISSN 1476-4687.doi:10.1038/nature07326.Consultat el 2025-04-18.
  2. ↑ Trends Biochem Sci 29.
  3. ↑ Curr Opin Struct Biol.doi:10.1016/j.sbi.2005.05.003.
  4. ↑ Trends Genet 20 (1): 44-50.doi:10.1016/j.tig.2003.11.008.
  5. ↑ Curr Opin Struct Biol 16 (3): 299-306.doi:10.1016/j.sbi.2006.05.001.
  6. ↑ Science Magazine.Consultat el 22 de juny de 2016.
  7. ↑ RNA 9 (6): 644-7.
  8. ↑ Nou X, Radner RJ. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A..97(13)
    7190–5.doi:10.1073/pnas.130013897.
  9. ↑ Gelfand MS, Mironov AA, Jomantas J, Kozlov YI, Perumov DA. Trends Genet..15(11)
    439–42.doi:10.1016/S0168-9525(99)01856-9.
  10. ↑ Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A..98(17)
    9736–41.doi:10.1073/pnas.161168098.
  11. ↑ Stormo GD, Ji Y. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A..98(17)
    9465–7.doi:10.1073/pnas.181334498.
  12. ↑ Gold L, Brown D, He I, Shatland T, Singer BS, Wu Y. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A..94(1)
    59–64.doi:10.1073/pnas.94.1.59.
  13. ↑ Mironov AS, Gusarov I, Rafikov R, Lopez LE, Shatalin K, Kreneva RA, Perumov DA, Nudler E. (2002).Chem Biol.9(9)
    1043–1049.doi:10.1016/S1074-5521(02)00224-7.
  14. ↑ Winkler W, Nahvi A, Breaker RR. (2002).Cell.111(5)
    747–56.doi:10.1016/S0092-8674(02)01134-0.
  15. ↑ Winkler WC, Cohen-Chalamish S, Breaker RR. (2002).Nature.419(6910)
    952–956.doi:10.1038/nature01145.
  16. ↑ Grundy FJ, Henkin TM. (2002).Proc Natl Acad Sci USA.99(25)
    15908–13.doi:10.1073/pnas.212628899.
  17. ↑ Plant Cell 19 (11): 3437-50.
  18. ↑ Gens Dev. 21 (22): 2874-9.doi:10.1101/gad.443907.
  19. ↑ Nucleic Acids Res. 36 (18): 5955-69.doi:10.1093/nar/gkn601.
  20. ↑ Cell 139 (4): 770-9.doi:10.1016/j.cell.2009.08.046.
Obtingut de «https://www.lenciclopedia.org/w/index.php?title=Riboswitch&oldid=974064»