Estructura secundaria y función en ARNm y ARN de virus monocatenario

Aunque algunos ARNm y el ARN de los virus de ARN monocatenario tienen alguna estructura secundaria, esta es mucho menor que en el ARNr, el ARNt, etc.

¿Por qué esto es tan? ¿Qué impide su plegamiento en la medida de los RNA mencionados?

Y seguramente el ARNm no puede tener mucha estructura secundaria. Entra en el ribosoma de forma lineal, por lo que si se uniera a sí mismo, ¿no detendría eso la traducción?

Que yo sepa, todo el ARN tiene una estructura secundaria. Algunas conformaciones se estabilizan mediante proteínas de unión al ARN.
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No afirmé nada, simplemente no tengo ni idea, porque si se uniera a sí mismo, ¿no detendría la traducción si entrara en el ribosoma? Hasta donde yo sé, no existe ningún mecanismo para desvincular el ARNm.
No se acuerdan los detalles de cómo funcionan los virus. Si hace alguna pregunta sobre el VIH, como cosas básicas como su apariencia, qué genes tiene o el mecanismo de acción, obtendrá docenas de respuestas contradictorias, incluso si le pregunta a los biólogos con doctorado más experimentados. Así que no hay una respuesta científica a sus preguntas.
He modificado su pregunta para eliminar la premisa falsa que critiqué. Creo que esto lo rescata en la medida en que publicaré una breve respuesta yo mismo. He retirado mi voto cercano. Puede revertir la edición si realmente lo desea.
"Hasta donde yo sé, no existe un mecanismo para desvincular el ARNm". Me temo que su conocimiento es deficiente. Supongo que por "desenlazar" te refieres a romper los enlaces de hidrógeno que son responsables del emparejamiento de bases en el ARNm. Incluso la doble hélice del ADN con tramos largos de apareamiento perfecto de bases puede ser desenrollada por la ADN polimerasa, la ARN polimerasa, las enzimas de restricción, los factores de transcripción, etc. La esencia de la vida es que es dinámica y, a nivel molecular, contribuye a ello las interacciones débiles responsables de la estructura de orden superior de proteínas y ácidos nucleicos. Estos se pueden hacer y romper.
Bueno, para mí, desvincular o romper una bomba de hidrógeno significa, para mí, excitar el sistema de tal manera que no haya más ataduras. La fuerza, para mí, no debería importar para nombrar la reacción. Pero, si tú lo dices, tengo que aceptar, ya que podría ser una práctica en el campo. Y la respuesta es exactamente lo que estaba buscando. Ahora, puedo investigar más las cosas.

Respuestas (1)

Resumen

  • Tanto el ARNm como el ARN de los virus ssRNA pueden tener una estructura secundaria, que a menudo es importante para regular la traducción.
  • La extensión de la estructura secundaria de los ARN depende de la composición y la secuencia de bases, por lo que son posibles los ARN con varios grados de plegamiento.
  • Los enlaces de hidrógeno débiles de ARN-ARN pueden competir con interacciones débiles de ARN-proteína, de modo que es posible una situación dinámica: estructura secundaria en algunas circunstancias que se desenrolla en otras.

Evidencia de estructura secundaria en ARNm y ARN viral

El trabajo realizado a fines de la década de 1960 y principios de la de 1970 sobre la traducción de los ARN de virus monocatenarios policistrónicos (MS2, R17, Qβ, etc.) proporcionó evidencia de su estructura secundaria. El grado de enmascaramiento de los sitios de unión al ribosoma (regiones de Shine y Dalgarno) de diferentes cistrones afectó su traducción, y los tratamientos y mutaciones que destruyeron la estructura secundaria estimularon la traducción. Este artículo de 1980 de Iserentant y Fiers y este artículo de 1982 de Hall et al. proporcionar entradas a esa literatura.

Los ARNm eucarióticos normalmente no tienen sitios de unión a ribosomas, aunque los de ciertos virus de ARN como el de la poliomielitis sí los tienen, y estos tienen una estructura secundaria distintiva (plataforma de aterrizaje de ribosomas); véase, por ejemplo , este artículo del grupo de Sonenberg . Sin embargo, la mayoría de los ARNm eucarióticos tienen una estructura secundaria extensa en sus extremos 5', lo que requiere una helicasa específica, el factor de iniciación eIF4A, junto con eIF4B y eIF4H para desenrollarse. Consulte, por ejemplo, Svitkin et al., RNA ( 2001 ) .

La estructura secundaria varía con la secuencia

Basta una pequeña reflexión para convencerse de que el grado de autoplegamiento de un ARN monocatenario depende de su secuencia de nucleótidos. Se esperaría que la extensión de los enlaces de hidrógeno de, por ejemplo, un polímero (AG) n (A no forma pares de bases con G en una hélice de Watson-Crick) sea mucho menor que la de un polímero (AU) n donde A –Puede ocurrir emparejamiento de bases U. Del mismo modo, es probable que los tramos continuos de bases complementarias den como resultado una estabilización adicional mediante el apilamiento de bases., y por lo tanto en una estructura secundaria más estable que el mismo número de pares de bases intercalados. El algoritmo descrito en este artículo por Gaspar et al. , Investigación de ácidos nucleicos, (2013) .

Competencia por Proteínas

Ya se ha mencionado que las proteínas (eIF4A y otros factores de iniciación) están involucradas en el desenrollado del ARNm eucariótico, y existen numerosos ejemplos de la interacción de proteínas con estructuras específicas de ácidos nucleicos (incluida la plataforma de aterrizaje ribosomal (también conocida como sitio de entrada interno del ribosoma, IRES). ), mencionado anteriormente y mostrado a continuación).

IRES para VHC

[IRES para el ARN del virus de la Hepatitis C, mostrando áreas de interacción con varias proteínas. De Hellen y Sarnow, Genes and Development (2001) ]

La preocupación general de que la estructura secundaria del ARNm impida la estructura secundaria tiene alguna base, pero el movimiento del ribosoma puede alterar la estructura secundaria, como indicaron los experimentos iniciales con fagos de ARN . Debe recordarse que después de que se forma cada enlace peptídico, el ribosoma provoca la translocación del ARNm en tres nucleótidos con respecto a los sitios A y P, de modo que está aplicando continuamente una fuerza motriz al ARNm.

Volviendo a los virus, el virus del mosaico del tabaco (TMV), un virus de ARN monocatenario positivo, fue el primer virus cuya estructura se determinó mediante cristalografía de rayos X. Hay, por lo tanto, una gran cantidad de detalles en cuanto a la organización del ARN y la proteína en su virión: este artículo de PDB 'Molécula del mes' (ilustrado a continuación con el ARN en rojo) es bastante accesible (en ambos sentidos). ( También se muestra un esquema del virión de un virus diferente, el virus de la estomatitis vesicular, VSV).

Estructura del virión TMV y VSV

El ensamblaje del virión TMV implica el autoensamblaje inicial de la proteína seguido por el ARN en bucle (estructura secundaria) que se alimenta y enrolla alrededor del núcleo interno. El origen de la estructura secundaria del ensamblaje del ARN de TMV se muestra a continuación.

Estructura de origen del ensamblaje de TMV RNA

Estructura secundaria y función en ARNm y ARN de virus monocatenario
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