¿Existen proteínas que estabilicen el ARNm:ARN polimerasa o el complejo ARNm:ribosoma?

Los actinomicetos son conocidos por su capacidad para producir una rica variedad de productos naturales y, en particular, policétidos. Muchos de los genes que codifican las vías biosintéticas son bastante grandes, pudiendo llegar a los 20kb. Lo más probable es que estas bacterias tengan algún tipo de mecanismo que garantice la transcripción y traducción eficientes de estos ORF largos. Esto podría hacerse de dos maneras: estabilizando el complejo ARNm:ARN polimerasa o estabilizando el complejo ARNm:ribosoma. ¿Alguno de ustedes ha oído hablar de tales mecanismos en las bacterias?

¿Qué te hace pensar que esto es así? Donde lo leiste? Existe un mecanismo específico para la terminación de la traducción y liberación de subunidades de ribosomas. Puede que me equivoque, pero no veo ninguna razón por la que los ribosomas se caigan de los ARNm largos.
Un profesor con el que hablé en una conferencia lo mencionó, así que sé que existen, pero no sé cómo se llaman. Y definitivamente tiene sentido que existan, ya que estos ORF son muy largos.
No creas todo lo que escuchas de los profesores. Y no seas tan rotundo con tu rectitud lógica. ¿La ARN polimerasa necesita proteínas adicionales para que no se caiga del ADN al transcribir genes más largos?
No digo que existan al 100%. Solo digo que tiene sentido.
A mí me plantea tantas preguntas como respuestas. Por ejemplo, ¿cómo distinguen estas proteínas los ARNm cortos de los largos?
Esa es una muy buena (e interesante) pregunta. Te avisaré si encuentro la respuesta.
Un candidato obvio es la PABP (proteína de unión a poli-A) que interactúa con la tapa para circularizar y estabilizar el ARN (en eucariotas). Los factores de reciclaje de ribosomas también desempeñan algún papel, pero no estoy seguro acerca de un mecanismo específico de Actinomycetes. Y nada en absoluto sobre las proteínas que estabilizan el complejo ARN-ribosoma. Además, creo que estos genes largos son policistrónicos.

Respuestas (2)

He buscado información sobre este tema ya que antes trabajaba en el área de biosíntesis de proteínas, pero sin éxito. Sin embargo, un argumento en contra de que haya una tendencia a que los ribosomas se desprendan del ARNm es el mecanismo muy específico para la liberación de los ribosomas una vez que se ha alcanzado el codón de parada ( descrito aquí ).

Hay otros posibles problemas con ARNm muy largos:

  • Posible degradación del ARNm (procariota) durante un largo tiempo de traducción. Me imagino que el ARNm tendría que contener características estructurales que prolongaran su vida.
  • Posible mal plegamiento y precipitación del producto proteico antes de que se complete toda la proteína. Creo que probablemente hay proteínas chaperonas que protegen las regiones hidrofóbicas o fomentan el plegamiento de los dominios para evitar esto.

Como nota al pie, se cree que el ARNm más largo es el de la proteína muscular, la titina. El ensamblaje de eso en el sarcómero no sería típico de los policétidos, por ejemplo, pero otros problemas encontrados podrían ser similares.

De hecho, existe un gen, llamado nusG, que se cree que es antiterminador de la transcripción del ARN. NusG se une a la ARN polimerasa, lo que conduce a un aumento de la tasa de elongación del ARN, a una disminución del tiempo en el que la polimerasa se encuentra en estados de pausa de corta duración y a la supresión de estados de pausa estabilizados de larga duración 1 .

Se ha demostrado que NusG es importante para el descubrimiento y la biosíntesis de productos naturales:

La sobreexpresión de nusG en C. cellulolyticum permitió el aislamiento de siete nuevos análogos de la clostioamida, denominados clostioamidas B–H86. Estos nuevos compuestos son derivados truncados y parcialmente O-sustituidos del compuesto original antibacteriano de hexatioamida, pero tienen una actividad antibacteriana sustancialmente menor 2

Además, el gen similar a nusG se encuentra en el grupo de genes de Myxococcus xanthus que codifican el antibiótico mixovrescina (TA). Uno de los genes que codifican policétidos en este grupo tiene una longitud de ~27 kb [3]:

ingrese la descripción de la imagen aquí

  1. Herbert, KM et al. E. coli NusG inhibe el retroceso y acelera la transcripción sin pausas al promover la translocación hacia adelante de la ARN polimerasa. J. Mol. Biol. 399, 17–30 (2010)

  2. Peter J. Rutledge y Gregory L. Challis. Descubrimiento de productos naturales microbianos mediante la activación de grupos de genes biosintéticos silenciosos. Nature Reviews Microbiología 13, 509–523 (2015)

  3. http://mibig.secondarymetabolites.org/repository/BGC0001025/index.html#cluster-1

¿Existen proteínas que estabilicen el ARNm:ARN polimerasa o el complejo ARNm:ribosoma?
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