Profesor de Química de Scott K. Silverman y el estudiante graduado Wang Yangming han encontrado deoxyribozymes artificiales (enzimas de ADN) que sintetizan ARN ramificados y lariat.
(Foto por Bill Wiegand)
Champaign, Ill. - La producción de ARN lariat es un paso clave en el proceso biológico importante de empalme. Debido a que la proteína cambia de empalme que está hecho de un gen dado, una comprensión fundamental de empalme es crítico para la comprensión de las conexiones entre los genes y las proteínas. El estudio de empalme, sin embargo, ha sido muy difícil, en parte porque los ARN lariat han sido casi imposible hacer artificialmente.
Deoxyribozymes artificiales Ahora, profesor de química de Scott K. Silverman y el estudiante graduado Yangming Wang de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign han encontrado (enzimas de ADN) que sintetizan ARN ramificados y lariat. Los investigadores informan de su descubrimiento en un artículo que ha sido aceptado para su publicación en la Revista de la Sociedad Química de Estados Unidos, y publicado en su sitio Web
La reacción química catalizada por una enzima de ADN que crea ARN lazo.
"Lariat RNAs son intermediarios cruciales en el empalme biológica del ARN mensajero", dijo Silverman. "Los ARN lariat sintetizados por nuestras nuevas enzimas de ADN deberían ayudar a proporcionar una comprensión bioquímica detallada de empalme de ARN."
Lariat RNAs tienen una conectividad inusual en el que un nucleótido "sucursal" clave es el punto de encuentro entre las tres cadenas de ARN, dos de los cuales se conectan para formar un bucle, dijo Silverman. "La molécula resultante, que se asemeja a un lazo, tiene la misma conectividad que intrones que se retiran de los ARN mensajeros durante el empalme biológica en los hongos, las eucariotas, e incluso algunas bacterias (las regiones que no realizan funciones de codificación de intervenir)."
Esquema estilizado de un ARN lariat muestra el sitio de sucursal. Los diferentes colores representan los diferentes nucleótidos A, G, C y U.
Silverman y Wang utilizan un proceso llamado selección in vitro para probar miles de millones de secuencias de ADN para la selectividad química deseada. El ADN enzimas de los investigadores encontraron puede catalizar la formación de ARN ramificado a velocidades de hasta 5 millones de veces más rápido que tendría lugar la reacción en ausencia de la enzima.
"La capacidad de hacer estas ramas y reatas nos ofrece un nuevo camino para la investigación bioquímica de empalme de ARN", dijo Silverman. "Los errores en la producción de proteínas se han relacionado con ciertas enfermedades y defectos de nacimiento, por ejemplo. Mediante la incorporación de modificaciones químicas en estos productos intermedios estructurales clave, podemos examinar más a fondo el proceso fundamental de empalme ".
Técnica nanodiffraction
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