rna ribosomal traduciendo

5/17/2018 RNA ribosomal traduciendo - slidepdf.com

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RNA ribosomal Denis LJ Lafontaine, Universite 'Libre de Bruselas, Bruselas,BélgicaDavid Tollervey, Wellcome Trust Centro de Biología Celular de laUniversidad de Edimburgo, Reino Unido

Son todas las proteínas sintetizadas por los ribosomas, lasgrandes complejos RNA-proteína que funcionan y ribozimas comoson los objetivos de varios antibióticos clínicamenterelevantes. Ribosomas contienen rRNA especies altamenteconservados, que catalizar los pasos clave en la síntesis deproteínas, junto 70-80 de proteínas que desempeñan un papelimportante en el correcto plegamiento y embalaje de la rRNAs.

IntroducciónEl ribosomal RNAs (rRNAs) se encuentran en el núcleo de laproteína la maquinaria de síntesis. Estos RNAs fueronconsideradas durante mucho tiempo como mera andamios para laribosómicos proteínas (r-proteínas), pero trabajo reciente hademostrado que el rRNAs en el hecho de llevar a cabo la clavede las reacciones en la traducción. Una de las principalesfunciones de la rproteins es garantizar la correctaestructura del rRNA, que permite su apretado embalaje de todoel activo centro de la ribosoma.

En todos los organismos el ribosoma se compone de dossubunidades. Estos son los designados subunidades 40S y 60Sen eucariotas y la subunidad 30S y 50S en bacterias, Archaea

y el citoplasma de orgánulos eucariotas, mitocondrias y loscloroplastos. En casi todos los organismos subunidadribosomal pequeña contiene una singleRNAspecies (el 18S rRNAen eucariotas y el rRNA 16S en otros lugares). En Bacterias yarqueas, la subunidad contiene dos grandes rRNA especies (la5S y 23S rRNAs); en la mayoría de eucariotas la subunidadgrande contiene tres especies de ARN (la 5S, 5.8S y 25S/28SrRNAs). Secuencia de análisis muestra que el 5.8S rRNAcorresponde a los 5'finales de la bacteria y archaeal 23SrRNAs, y presumiblemente se generó a principios en eucariotasevolución mediante la inserción de un espaciador secuencia.

Cloroplasto grandes también contienen subunidades ribosomalestres RNAs, en este caso la 4.5S rRNA se deriva de la3'terminal de la bacteriana 23S rRNA. Por último, en lamitocondria el gran subunidad rRNA es menor en tamaño y esdesignó a la 21S rRNA.



Organización de la RNA ribosomal Genes

En casi todos los organismos rRNAs no son sintetizados como

simples transcripciones, sino que se generan a partir degrandes precursores (pre-rRNAs) por post transcripciónaltransformación. En bacterias Archaea primaria y latranscripción en general, incluye la 16S, 23S y 5S rRNAs(véase la figura 1a). Estos son flanqueado por los 5 'y 3'externos transcritas espaciadores (5'- ETS y 3'-ETS) yseparados por el interior transcritas spacer (ITS) regiones.La transferencia de RNA (tRNA) gen es generalmente ubicado enla ITS entre el 16S y 23S rRNA genes, y uno o más tambiénpueden ser ubicados 3 'a la Gen 5S. En eucariotas, 18S, 5.8Sy 25/28S rRNAs son cotranscribed por la RNA polimerasa I,

mientras que el gen 5S es independiente transcrito por la RNApolimerasa III (Figura 1b, c).

La mayoría de bacterias y arqueas contener una solarDNAoperon o varias copias del operón dispersas en del genoma(por ejemplo, Escherichia coli tiene siete). En contrario,eucariotas suelen tener tantas copias del ADNr organizadoconjuntamente repite, en los seres humanos, aproximadamente300-400 ADNr repite están presentes en cinco grupos en loscromosomas 13, 14, 15, 21 y 22). Estos sitios son a menudo sedenomina organizador nucleolar regiones, lo que refleja el

hecho de que se observaron nucleolos reunir a estos lugaresen los nuevos núcleos formados interfase. En la mayoría delos eucariontes 5S rRNA genes están presentes en separadorepetir matrices (Figura 1c). Excepcionalmente, en lalevadura Saccharomyces cerevisiae, una 5S rRNA gen estápresente en cada uno de los 100-200 tandemly repetido ADNrrepite (en cromosoma XII) (Figura 1b).



Pre-Procesamiento de rRNA En todos los organismos, la madurez rRNAs son generados porposttranscriptional procesamiento de reacciones. En bacteriasy Archaea, la endonucleasa RNAase III Cleaves talloestructuras formadas por las secuencias complementarias queflanquean cada una de las secuencias de rRNA maduro (véase lafigura 2a). El separados antes de la rRNAs son 3 'procesadospor los 3' a 5' exoribonuclease RNAase T y 5 'procesado porel endonucleasa RNAase E. Procesamiento ocurrecotranscriptionally, pero la exigencia de la raíz mediante

estructuras que cada maturerRNAmust ser sintetizadatotalmente antes de su procesamiento puede comenzar. RNAaseIII también procesos otros sustratos de RNA, RNAs mensajeros(mRNAs) y fagos y transcripciones plásmido, mientras queparticipa RNAase T en la tramitación de ARNt y otros RNAsestable.



Figura 2 Pre-rRNAs en Escherichia coli (a) y Saccharomyces cerevisiae(b). Sitios en la E. coli pre-rRNA que se escindida por RNAase III y Pson RNAase indicó. Sitios en el S. cerevisiae pre-rRNA que se escindidapor Rnt1p y RNAase MRP también se indican. RNAase MRP es homóloga aRNAase Py Rnt1p es homóloga a RNAase III. En la transformación de E. coli en los

extremos de el 18S y 23S madura rRNAs se suma, desde la base desincronización es necesaria para generar la división III RNAase sitios.En S. cerevisiae se ha propuesto que en las interacciones con lospequeños transeuropeas nucleolar RNAs (snoRNAs) U3 y U8 ofrece unacoplamiento similar, aunque esto aún no ha sido establecida. ETS, setranscribe a los espacios exteriores; SU, se transcribe a los espaciosinternos.



Pre-procesamiento de rRNA es menos entendido en eucariotas.En particular, muchos de los enzimas de procesamiento estánaún por identificar. El procesamiento es posttranscriptional,con la excepción de la primera división por RNAase III (Rnt1pen levadura) en la 3'-ETS que, al menos en levaduras, escotranscriptional. Tratamiento posterior muestra una fuerte 5'! 3' sesgo en el orden de escisión. En la levadura, latramitación de las 18S rRNA endonucleasa comprende cuatrodivisiones, dentro de los 5'-ETS y ITS1 y en los extremos dela madurez rRNA, pero la endonucleasas responsables no hansido identificados. ITS1 también está escindida por una RNA-proteína complejo, RNAase MRP. Esto es sustancialmentehomóloga a RNAase P, Cleaves que el 5 'extremos de ARNt.RNAase MRP división permite la entrada de 5 'a 3'exonucleasesRat1p y Xrn1p que generan los 5 'finales de la 5.8S rRNA. El3 'tratamiento de la 5.8S rRNA es también exonucleolytic y esllevada a cabo por un complejo de once 3 'a 5' exonucleases

llamado exosome.

Al igual que en las bacterias, el pre-rRNA eucariótico deprocesamiento enzimas también tienen otros sustratos.Levadura Rnt1p (RNAase III) de los procesos de losprecursores a los pequeños nucleolar RNAs (snoRNAs) yspliceosomal pequeños ARN nucleares (snRNA). El 5 'a 3'exonucleases Rat1p y Xrn1p degradar pre-rRNA spacerfragmentos y el proceso de 5' extremos de snoRNAs, y degradaXrn1p mRNAs 5 'a 3' en el citoplasma. El exosome estáimplicado en la degradación de las armas nucleares antes de

mRNAs y pre-rRNA spacer fragmentos, la tramitación de la3'extremos de snRNAs y snoRNAs y ARNm citoplásmico volumen denegocios.

En ambos levadura y E. coli (los dos organismos en los queProcesamiento de ARN se entiende mejor) de procesamiento deARN Las enzimas no son específicas de una sola vía, perotienen un gama de sustratos de RNA. El spacer regiones de ARNprecursores de los cambios muy rápidamente y durante laevolución Sistemas de procesamiento de ARN parecen haberevolucionado a contratar las enzimas de un grupo de factores,

según sea necesario, en lugar de el desarrollo de enzimasespecíficas para cada sustrato.

Las relaciones entre los pre-procesamiento de rRNA

en bacterias y eucariotasHay amplias similitudes en la pre-procesamiento de rRNAa través de la evolución. El recuento de bacterias, yeucariotas archaeal pre-rRNAs son esencialmente colinear y



varios pre-rRNAprocessing se conservan las enzimas de lasbacterias a los eucariotas (Figura 2).

RNAase III RNAase III es una proteína que endoribonuclease tanto Cleaves

lados de imperfecta double-stranded RNAs. En el recuento debacterias pre-rRNA, RNAase III Cleaves los tallos que se

forman por las secuencias que flanquean el 16S y la 23S rRNAs

(véase Figura 2a), la producción de sustratos para su

posterior recorte reacciones. En los eucariotas (levaduras)

pre-rRNA, el homólogo de RNAase III (Rnt1p) lleva a cabo el

primer paso en la tramitación de cleaving por un tallo en el

3'-ETS (véase Figura 2b).

RNAase MRP y RNAase P

RNAase MRP y RNAase P endoribonucleases que se consisten encomplejos RNA-proteína. P RNAase procesos el 5 'extremos delpre-ARNt en todos los organismos y la Cleaves 5' final deltRNA situado en la región en su bacteriano archaeal y pre-RNA(ver Figuras 1a y 2b). RNAase MRP sólo se ha identificadoen eucariotas y en el eucariotas (levaduras) pre-rRNA RNAaseMRP recortes en ITS1. La bacteriana RNAase P se compone de unARN junto con la molécula de una sola molécula de proteína.En contrario, eucariotas (levaduras) RNAase tiene nueveproteína P componentes, junto con una única molécula de RNA.

El ARN RNAase componentes de P y MRP muestran similitudesprevisto en sus estructuras y compartir ocho proteínascomponentes, cada uno también tiene un único componente de laproteína. Es probable que RNAase MRP surgió de RNAase P en unprincipios y se convirtió en eukaryote especializados para lapre-rRNA transformación.

TheRNAcomponent de RNAase P de muchas bacterias y Archaeamuestra actividad in vitro en ausencia de su cofactor deproteínas, aunque las condiciones necesarias para la sal estaactividad están lejos de ser fisiológico. Una molécula de ARN

que muestra la actividad enzimática, en ausencia de lasproteínas es denomina ribozyme. Se cree que theRNAcomponentde bacterias RNAase P funciona como un ribozyme en ARNescisión en vivo. La proteína ayuda al componente vinculantey la liberación del sustrato, y permite una mayor división devariedad de sustratos que con solo el ARN. En contraste,ribozyme los intentos de demostrar la actividad de la ARNcomponentes de eucariotas RNAase P o MRP se han sin éxito, lo



que sugiere que algunas o todas las enzimática actividad hasido tomada por los componentes de la proteína.

Papel de la pequeña nucleolar RNAs en eucariotas

pre-procesamiento de rRNA

Eucariotas contienen un gran número de especies snoRNA(aproximadamente 150 en las células humanas). Con laexcepción de la RNAcomponent de RNAase MRP, todas estasespecies puede dividirse en dos grupos. Estos son designadoscomo "Cuadro de C1D 'y' cuadro H1ACA" sobre la base de laconserva secuencia de elementos que se cree que son lossitios de la proteína vinculante (Figura 3). Cada clase desnoRNA se asocia con un conjunto de proteínas y miembroscomparten conservadas características de la estructurasecundaria predijo. La mayoría de estos snoRNAs actuar como

guías de sitios específicos para la modificación denucleótidos en el rRNAs. La caja C1D snoRNAs seleccionar losnucleótidos en el que el 2'-hidroxilo de las posicionesresiduos de azúcar sometidos a metilación (2'-O-metilación),mientras que el boxH1ACAsnoRNAs seleccionar posiciones en que

Figura 3. El pequeño nucleolar RNAs (snoRNAs) y sus asociadosproteínas. Los dos principales familias de snoRNA son cada uno deellos asociado con un conjunto específico de proteínas. Por elcuadro de C1D snoRNAs, estos son Nop1p /fibrillarin, Nop58p,Nop56p y Snu13p. El H1ACA snoRNAs son asociados con bf5p/dyskerin,Gar1p, Nhp2p y Nop10p. Nop1p y Cbf5p son las subunidadescatalíticas putativo. Los colores de otros componentes de las dosclases de snoRNP no indican homología funcional.



uridina se convierte en pseudouridine (C) por la rotación dela base. SnoRNA homólogos han sido recientementeidentificados en Archaea donde también parecen estarimplicados en rRNA modificación.

Además, un pequeño número de la casilla C1d y caja H1ACAsnoRNAs son necesarios para pre-procesamiento de rRNA (U3,U14, snR10 y snR30 en levadura; U3, U8, U14 y U22 en losvertebrados). Análisis genéticos mostraron que la levadurasnoRNAs son todos necesarios para la pre-rRNA escisión pasos,en el 5'-ETS y ITS1, sobre la vía de 18S Rrna síntesis. EnXenopus (rana) oocitos, U3, U14 y U22 son igualmentenecesarios para la síntesis de 18S rRNA, mientras se U8necesarios para su transformación en la 3'-ETS y en ITS1sobre la rRNA 5.8S/28S vía de síntesis. En el caso de la cajade levadura C1D snoRNAs U3 y U14, de compensación handemostrado que las mutaciones que debe par de bases con el

pre-rRNA para funcionar en ribosome síntesis.

El requisito para estos snoRNAs en la tramitación no no

parecen estar relacionados con funciones en la modificación y

rRNA también la snoRNAs no parecen actuar en catalíticamente

transformación. Por el contrario, se cree que los cambios en

la mediación la estructura del pre-rRNA, posiblemente

constitutivo de la correcta conformación de reconocimiento

por la endonucleasa (s). En E. coli, la coordinación de la

transformación de los 5' y 3 'extremos del 16S y 23S rRNAs

está garantizado por la requisito de que las secuencias de

acompañamiento a la par de bases generar el lugar para RNAase

III (véase Figure2a). No equivalente base de sincronización

se pueden extraer de los eucariotas; sino que se especula con

que en las interacciones con transeuropeas snoRNAs trae la

tramitación sitios juntos y se asegura coordinado su escisión

(ver Figura 2b). El U3 snoRNA Se cree que esta función de

coordinación de la transformación en el 5'-ETS y ITS1,

mientras Xenopus U8 secundario coordinar el procesamiento en

la 3'-ETS y ITS1.



Reorganización estructural de la rRNAs ribosoma

durante la síntesis (pag 4)

E. coli en el pre-rRNA, el 5 'final de la 16S rRNA es

participan en una base de la interacción con los pares 3 'dela región el 5'-ETS. Esta interacción debe romperse para quela 5'final del 16S rRNA maduro para asumir su conformación--esto implica una interacción de largo alcance entre el buclede el 5'se derivan de circuito alrededor de la estructura yla posición de los nucleótidos 917, una interacción que sehace referencia a que la central de pseudoknot. Estaestructura se conserva en toda la evolución y es probable quedesempeñe un papel fundamental en el conjunto de plegado dela rRNA. En el pre-rRNA de eucariotas, el U3 snoRNA de paresde bases a los 5 'se derivan de circuito de la estructura 18SrRNA,la prevención de formación de la central pseudoknot.Formación de la pseudoknot presumiblemente es un pasoirreversible y la estructura alternativa que pueda bloquearla creación prematuro de esta interacción a larga distanciahasta la etapa en la correcta proceso de montaje se alcanza.En la levadura, un supuesto ARN helicasa (una enzima quepuede openRNAstructure) se encuentra asociados con U3 establey puede catalizar esta estructurales isomerización.

En eucariotas, un gran número de modificaciones guía snoRNAspar de bases con la pre-rRNA. La conformación del pre-rRNA enel snoRNA asociados formulario debe ser muy diferente de su

estructura de madurez, y una amplia reordenamientosestructurales son inevitables. Sorprendentemente, el 17 dediferentes ARN helicases putativo que se requieren pararibosoma síntesis en la levadura. Es probable que desempeñarfunciones esenciales de tal remodelación estructural.

Se ha especulado que la función primaria de la modificaciónsnoRNAs guía es ayudar a la correcta plegable del pre-rRNA.RNAs o proteínas que funcionan a promover el correcto plegadode otro factor que se denomina acompañantes. En este modelo,las modificaciones son un rRNA lado del producto que sirven

como señales de que la ha snoRNA obligado (y presumiblementeha hecho su trabajo). Formación de la modificación daríalugar a una helicasa disociar la snoRNA / pre-rRNA base de lavinculación. Hay, sin embargo, son pocos los datos paraapoyar este modelo en la actualidad.



Función rRNA

Primaria y secundaria en la estructura de rRNAs

diferentes especies

Inspección de la estructura de los organismos en la lejana

rRNAs de los tres dominios de la vida revela que, a pesar dediferencias sustanciales secuencia primaria, tanto lospequeños subunidad rRNA (SSU-rRNA) y grandes subunidad rRNA(UG-rRNA) muestran notable conservación de sus secundario,terciario y, probablemente, las estructuras. Estructurasbásicas pueden extraerse de la SSU-UG-y que rRNAs puedeacomodar a la secundaria de todas las estructuras descritasrRNAs. La mayoría de los elementos conservados se supone queson de importancia funcional. Estos se han propuesto pararepresentan el núcleo activo de los ribosomas y la parte deribosomas moderna que se estableció por primera vez en el

curso de la evolución. En particular, la casi totalidad delos rRNA post transcripcional modificaciones (base y ribosametilación y como la conversión de uridina a ᴪ) entran dentrode estos conservan regiones centrales de la rRNAs.

Planteamientos iniciales a la estructura de la rRNAs

participan el análisis de fragmentos aislados de la rRNA por

sondeo y químicas de ARN-ARN reticulación experimentos. Estos

análisis generado una gran cantidad de datos sobre la

interacciones funcionales dentro de la ribosoma pero eran

menos informativos sobre los mecanismos de la traducción. Un

potente técnica para la determinación de la estructura

secundaria se filogenéticos basados en comparaciones. El

enfoque principal es buscar mutaciones compensatorias en las

regiones prevé que par de bases. Compensatorios mutaciones

surgen cuando pares de producirse cambios en la secuencia de

tal manera que el basepair potencial se mantiene con

diferentes nucleótidos. El identificación de múltiples

mutaciones en compensatoria predijo tallo estructuras

proporcionan pruebas abrumadoras de la existencia de la base

real de la vinculación. Respaldada por el reticulación dedatos, lo que permitió la secundaria la estructura de

regiones conservadas de la rRNAs que se con buena confianza.

Las estructuras de ambos subunidades ribosomales de Archaea

Recientemente se han determinada por cristalografía de rayos

X, que ofrece la primera ribosoma vista de la estructura

atómica en la resolución. Esto estructura ya ha contribuido a

racionalizar varias décadas bioquímicos y genéticos de avance



para datos. Un avance importante para la totalidad del ámbito

de la biología del ARN es que la estructura proporciona un

apoyo decisivo a la opinión de que la peptidil transferasa

reacción (la reacción de los aminoácidos que residuos se

adjuntan los unos a los otros para formar las proteínas) es

catalizada por el propio rRNA.

En la primera secuencia de la rRNAs, la conserva secuenciasestán separadas por regiones variables, en la que el primariay secundaria difieren de las estructuras más rápidamente enevolución. La longitud total de estas regiones también estánmal conservadas y, en general, ya en eucariotas, que son porlo tanto, a menudo denominados segmentos de expansión. Elnúcleo estructuras de la SSU-UG-rRNAs y contener un 10 y 18tan variables, respectivamente. En general, la variableregiones son más prescindibles para ribosoma función.

Funcional en el rRNAsLa combinación de métodos bioquímicos, en su mayoríareticulación y experimentos de química footprinting rRNAsobligado a ARNt o varios antibióticos, con el el análisisgenético de cepas de E. coli con mutaciones en sus rRNAsllevó a la definición de varios dominios funcionales en elrRNAs. Como se resume en el cuadro 1, los dominios seatribuirse a la mayoría de las funciones básicas de losribosomas (es decir, decodificación o codón-anti codonreconocimiento y peptidyltransferase actividad), así como a

los antibióticos y vinculante interacciones con las proteínasribosomales y translacional factores. El panorama general quesurge de estos estudios es que la decodificación de centro elreconocimiento específico del codón por el tRNA) del ribosomase encuentra dentro de su subunidad menor y la actividadpeptidyltransferase (además de los nuevos aminoácidos a lacreciente polipéptido) es llevadas a cabo por la subunidadgrande. La precisión de traducción está determinada por loscomponentes de las dos subunidades, probablemente refleja lainteracción de ambos con el ARNt subunidades ribosomales.

El análisis de mutaciones en el rRNAs ha sido durante muchotiempo obstaculizado por el gran número de copias de losgenes ADNr. En E. coli este problema fue parcialmentesuperada por la sobreexpresión del ADNr copia mutada de unalto copia plásmido construir una población mixta rRNA, conalrededor del 50% cada uno de los de tipo salvaje y mutanteribosomas. En la levadura, un número de más sofisticadossistemas para la expresión condicional de tipo salvaje y



mutante rRNAs se han elaborado, lo que permite el análisis dela procesamiento y las funciones de la rRNA. Estas técnicashan sido ampliamente utilizados para el análisis de losefectos de cis-que actúan las mutaciones en el separadorregiones en pre-rRNA transformación. Los efectos de lasmutaciones sobre la función de la rRNA es menoscaracterizados. Sin embargo, parece que funcional, enparticular el centro de precisión, como así como lascaracterísticas del rRNA que son reconocidos por antibióticosaminoglucósidos, se han conservado muy en toda la evolución.Nuestra comprensión de la estructura y la función de losribosomas en eucariotas sigue siendo mucho menos avanzada queen E. coli.

Catalizador de las actividades durante rRNAs

traducción

La identificación de los elementos que intervienenribosómicos en la formación del péptido-fianza ha sido unalarga ribosome reto en la investigación. Esta zona era en sumayor parte explorado en E. coli, haciendo uso de lossistemas de in vitro la reconstitución de las subunidades.

Trabajo pionero utiliza un simple peptidyltransferase(PT)ensayo subunidades 50S en el que se mezclan con dosminisubstrates que imitaron ARNt vinculado a la A y P sitio(es decir, sus estructuras se asemejan a las del tRNA llevara la próxima, aminoácido activado y el tRNA llevar a la

cadena polipeptídica alargándose, respectivamente),permitiendo la formación de un péptido de bonos. Elautenticidad de la reacción se basó en la inhibición eficaz



por PT-antibióticos específicos, tales como el cloranfenicoly carbomycin. Estos primeros estudios estableció que el PT laactividad no depende de ARNm, la subunidad 30S,translacionales factores, guanosina trifosfato (GTP),trifosfato de adenosina (ATP) o incluso intacto ARNt.Subunidades ribosomales gran falta individuales o múltiplesribosómicos proteínas se analizaron en este ensayo y mostró a

ser igualmente activas. Sólo cinco de proteínas parece seresenciales para la actividad PT, dos de los cuales mostraronser necesarios para la subunidad 50S asamblea. En un conjuntodiferente de experimentos, los ribosomes fueron sometidos aduras proteína condiciones de extracción. Las partículasfueron despojados de casi terminación, pero mantuvo suactividad PT. Estos enfoques experimentales no handeterminado si el dos o tres proteínas que se mantuvo laobligación de therRNAare PT que participan en la actividad ensí o si son necesarias para mantener un mínimo competenterRNA estructura.

En la alta resolución (3 AES) estructura de la archaeal UG lapeptidil transferasa (PT) La región se considera rodeado porun campo de rRNA cuidadosamente embalados. El proteínas songeneralmente localizadas en el exterior de este estructura,si bien algunos proyectos en el rRNA de dominio, haciendo unproteina € "los contactos y la estabilización de ARN labrevedad de la estructura de todo el rRNA catalizador activositio. Cristalográfico estos estudios también confirmaron que



PT actividad es competencia exclusiva de la rRNA, y no lasproteínas ribosomales se encontraron dentro de la 18A ES PTcentro (que tengan un impacto en catálisis proteica tendríaque ser dentro de 3 ES A). Un Mecanismo basado en ARN para laformación del péptido de los bonos ha se propuso laparticipación de N3 la posición de una adenina residuos(A2251 en E. coli) y un sistema de enlaces de cargo. Estoprimero se activa la entrada de péptidos al aceptar unprotón, y entonces neutraliza la carga en el grupo después dedejar formación de péptidos de bonos. En esencia, esto esanálogo a la reverso de la acilación paso observado en serinaproteasas (por ejemplo, quimotripsina) durante la hidrólisispeptídica y ARN sugiere que han aprendido los principios dela química de la catálisis antes de la proteína enzimas.

La opinión actual es, por tanto, que la actividad catalíticade el ribosome radica en su componente de ARN, mientras que

el ribosómicos proteínas actúan como chaperones en ribosomemontaje y como cofactores para aumentar la eficiencia de lamediada ARN por PT reacción y la exactitud de la traducción.

In vitro de la reconstitución funcional de E. coli pequeñossubunidades ribosomales logrado ha sido por mucho tiempo, yasea en el de transcritos in vitro o purificada 16S rRNA ypiscinas de ribosómicos proteínas. La situación era máscompleja para subunidades ribosomales grandes, sin embargo.Gran activo ribosómicos subunidades sólo puede serreconstituida en caso de un fragmento auténtico de al menos

80 nucleótidos que contiene varias posttranscriptionalmodificaciones, se añade en el transporte. Esto sugiere que ala plena actividad de la subunidad ribosomal gran críticarequiere uno o más nucleótidos modificados.

Interacciones funcionales entre los rRNAs,

ARNm y ARNt En bacterias, el 3 'final del 16S rRNA de pares de bases con

el ARNm (véase también el cuadro 1). Esta parte se llama

Shine - Dalgarno es fundamental la interacción y la

iniciación de la traducción. En todos los organismos, ellos

interactúan tRNA ARN y en el codón-anticodon el econocimiento

que se reitera a lo largo todo el proceso de traducción. Esta

interacción, que incluye sólo tres pares de nucleótidos de

base, es estabilizado por una serie de interacciones entre el

tRNA y el rRNAs. Interacciones importantes para la catálisis

de formación del péptido de los bonos son proporcionados por



el reconocimiento de universalmente conservado 3 'final del

CCA aminoacil-tRNA sustratos de 23S rRNA. En particular, uno

de Watson-Crick par de bases entre formas universalmente

conservadas de residuos, G2252, cerca del centro de PT en el

23S rRNA y C 74 a él aceptor final de ARNt. En E. coli, una

rRNA-ARNm interacción se propone desempeñar un papel en elreconocimiento de la terminación tresillo.

Interacciones de la rRNAs con antibióticos Los antibióticos han sido de gran utilidad en lainvestigación ribosoma, en particular cuando su sitio (s) dela interacción con el ribosoma podría estar relacionada con atraducción defectos, proporcionando funciones para putativosecciones de rRNAs (véase también Tabla 1).

La mayoría de los antibióticos parece caracterizadoprincipalmente de obligar a la rRNAs. En algunos casos, elestado de metilación ARN specificr residuos se correlacionacon la resistencia a los antibióticos o sensibilidad. Porejemplo, dimethylation de theN6-A2058 23S rRNA en el centropor el PT ErmE metiltransferasa confiere resistencia alincosamide y B y estreptogramina variedad de antibióticosmacrólidos, incluyendo eritromicina. La eritromicina se une alos nucleótidos A2058 y vecinos, y la mutación de estas basestambién confiere antibiótico resistencia. Del mismo modo, laresistencia a los que se confiere thiostrepton por ribosa ola sustitución de metilación en el A1067 GTPasa región del

23S rRNA, en el thiostreptonbinding sitio. Sin embargo, ambosthiostrepton y la eritromicina también funcionalmenteimportantes contactos con ribosómicos proteínas (con L11 yL15, respectivamente). En contrario, theN6-dimethylation dela A1518A1519 doblete en el 3 'final del 16S rRNA de la KsgAmethylase es necesarios para la sensibilidad a lakasugamicina. Estructuras atómicas de subunidades ribosomalesvinculado a los antibióticos han sido reportado. Estosestudios están empezando a arrojar una totalmente nueva luzsobre las interacciones entre los antibióticos y rRNAs. Porejemplo, varios pequeños subunidad específica de los

antibióticos parecen ejercer sus efectos inhibitorios através de la estabilización de cada uno de los dominios queribosómicos de otro muestran un grado de flexibilidad enrelación con los demás esenciales para la decodificación y,posiblemente, para la translocación proceso.



El árbol de la vida - sobre la base derRNA comparación de secuencias

Figura 4 El árbol de la vida. Filogenia universales derivadosde las comparaciones de secuencias de rRNA.

rRNA y Filogenia Altamente conservado en la estructura y función de presuntaen todos los de la evolución, la rRNAs, y en particular larRNA subunidad pequeña, se han convertido en el máscomúnmente marcadores utilizados para el establecimiento derelaciones filogenéticas entre organismos. Mutaciones en elnúcleo conserva regiones del rRNA están fuertemente sesgadashacia nucleótidos sustitución, en lugar de eliminación y lainserción. Esto, junto con la existencia de una secundaria

universal estructura, facilita considerablemente la secuenciade alineación proceso.

Filogenia molecular (filogenia derivados de la secuenciacomparación), basado en la secuencia de rRNA condujeron a laconclusión de que existen tres ámbitos de la vida: lasbacterias (anteriormente denominado Eubacteria), Archaea(anteriormente denominado Archaebacteria) y eucariotas



(también denominado Eukarya). La mayoría de los modelospredicen que durante la evolución de la Progenote (losprimeros organismos capaces de replicar sus genomas) y elArchaea eucariotas surgió de una ancestro común, a raíz de suseparación de la bacteriana línea (véase la Figura 4).Árboles con diferentes topologías se han obtenido sobre labase de una variedad de secuencias de proteínas,probablemente como consecuencia de los niveles relativamenteelevados de transferencia lateral de genes que ahora se creeque se han producido durante la evolución.

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