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2'-O-metilación


2'- O -metil-adenosina, una adenosina modificada .

La 2'- O -metilación ( 2'- O -Me ) es una modificación epitranscriptómica de nucleótidos común del ARN ribosomal (ARNr). El ARNr se transcribe a partir del ADN y luego se utiliza para crear proteínas mediante traducción. [1] La proteína resultante normalmente dependería únicamente del gen del que se tradujo, pero la metilación del ARN también influiría en el resultado de la proteína. [1] Esta modificación del ARNr se realiza mediante ribonucleoproteína (snoRNP) [2] donde se agrega un grupo metilo al 2' hidroxilo del resto ribosa de cualquier nucleótido (Nm) [3] produciendo un grupo metoxi . La modificación de un Nm crea una mayor estabilización en la estructura en 0,2 kcal/mol [4], lo que es entálpicamente más favorable. Los nucleótidos 2'- O- metilados se encuentran principalmente en el ARN ribosomal postraduccional y en el ARN nuclear pequeño ubicado en el ribosoma y el espliceosoma . [5] Actualmente, se han identificado alrededor de 55 2'- O- metilaciones solo en levadura y 106 en humanos [6] y se han depositado en la base de datos RNA Modification Base (RMBase). [7]

Esta modificación es capaz de estabilizar la estructura del ARN y al mismo tiempo evita que sufra hidrólisis a medida que se reemplaza el grupo hidroxilo. [2] Se desarrolló una técnica basada en esta propiedad llamada RiboMethSeq para cuantificar la cantidad de modificaciones existentes en una muestra de rRNA. [8] El ARN es una molécula de vida corta y cada uno de los tipos varía en su longevidad en la célula. El ARN ribosómico existe por más tiempo en la célula antes de su degradación, por lo que la utilización de 2'-O-Met ayudaría a estabilizar su estructura. La epitranscriptómica de esta modificación particular del ARN se produce después de la traducción, provocando un cambio en la proteína resultante sin que se altere el ADN. [9]

Al tener propiedades químicas intermedias entre el ARN y el ADN, se presume que la 2'- O- metilación formó parte del grupo reactivo de moléculas de ARN en la Tierra primitiva que habría dado lugar al ADN. [10]

Ver también

Referencias

  1. ^ ab Guo J (mayo de 2014). "Transcripción: el epicentro de la expresión genética". Revista de la Universidad de Zhejiang. Ciencia. B . 15 (5): 409–411. doi :10.1631/jzus.B1400113. PMC  4076597 . PMID  24793758.
  2. ^ ab Monaco PL, Marcel V, Diaz JJ, Catez F (octubre de 2018). "2'-O-metilación del ARN ribosómico: ¿hacia un control epitranscriptómico de la traducción?". Biomoléculas . 8 (4): 106. doi : 10.3390/biom8040106 . PMC 6316387 . PMID  30282949. 
  3. ^ Dimitrova DG, Teysset L, Carré C (febrero de 2019). "Modificación de la 2'-O-metilación (Nm) del ARN en enfermedades humanas". Genes . 10 (2): 117. doi : 10.3390/genes10020117 . PMC 6409641 . PMID  30764532. 
  4. ^ Abou Assi H, Rangadurai AK, Shi H, Liu B, Clay MC, Erharter K, et al. (diciembre de 2020). "La 2'-O-metilación puede aumentar la abundancia y la vida útil de estados conformacionales de ARN alternativos". Investigación de ácidos nucleicos . 48 (21): 12365–12379. doi : 10.1093/nar/gkaa928. PMC 7708057 . PMID  33104789. 
  5. ^ Beso T (julio de 2001). "Modificación postranscripcional de ARN celulares guiada por ARN nucleolar pequeño". La Revista EMBO . 20 (14): 3617–3622. doi :10.1093/emboj/20.14.3617. PMC 125535 . PMID  11447102. 
  6. ^ Erales J, Marchand V, Panthu B, Gillot S, Belin S, Ghayad SE, et al. (Diciembre de 2017). "Evidencia de la plasticidad de la metilación 2'-O-ARNr: control de las capacidades de traducción intrínsecas de los ribosomas humanos". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 114 (49): 12934–12939. Código Bib : 2017PNAS..11412934E. doi : 10.1073/pnas.1707674114 . PMC 5724255 . PMID  29158377. 
  7. ^ Sun WJ, Li JH, Liu S, Wu J, Zhou H, Qu LH, et al. (Enero de 2016). "RMBase: un recurso para decodificar el panorama de las modificaciones del ARN a partir de datos de secuenciación de alto rendimiento". Investigación de ácidos nucleicos . 44 (D1): D259-D265. doi : 10.1093/nar/gkv1036. PMC 4702777 . PMID  26464443. 
  8. ^ Marchand V, Blanloeil-Oillo F, Helm M, Motorin Y (septiembre de 2016). "Enfoque RiboMethSeq basado en Illumina para el mapeo de residuos 2'-O-Me en ARN". Investigación de ácidos nucleicos . 44 (16): e135. doi :10.1093/nar/gkw547. PMC 5027498 . PMID  27302133. 
  9. ^ Khoshnevis S, Dreggors-Walker RE, Marchand V, Motorin Y, Ghalei H (marzo de 2022). "Las 2'-O-metilaciones del ARN ribosómico regulan la traducción al afectar la dinámica de los ribosomas". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 119 (12): e2117334119. Código Bib : 2022PNAS..11917334K. doi : 10.1073/pnas.2117334119 . PMC 8944910 . PMID  35294285. 
  10. ^ Rana AK, Ankri S (2016). "Reviviendo el mundo del ARN: una visión de la aparición de las ARN metiltransferasas". Fronteras en genética . 7 : 99. doi : 10.3389/fgene.2016.00099 . PMC 4893491 . PMID  27375676.