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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 ribosómico (ARNr). El ARNr se transcribe a partir del ADN y luego se utiliza para crear proteínas a través de la 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 a través de la ribonucleoproteína (snoRNP) [2] donde se agrega un grupo metilo al hidroxilo 2' de la fracción ribosa de cualquier nucleótido (Nm) [3] produciendo un grupo metoxi . La modificación de un Nm crea más estabilización en la estructura en 0,2 kcal/mol [4], lo que es más favorable desde el punto de vista entálpico . Los nucleótidos 2'- O -metilados se encuentran principalmente en el ARN ribosómico 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 evitar 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 ARNr. [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 más tiempo en la célula antes de la degradación, por lo que utilizar 2'-O-Met ayudaría a estabilizar su estructura. La epitranscriptómica de esta modificación particular del ARN ocurre después de la traducción, lo que provoca 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 fue una de las moléculas de ARN reactivas del grupo en la Tierra primitiva que habría dado origen al ADN. [10]

Véase también

Referencias

  1. ^ ab Guo J (mayo de 2014). "Transcripción: el epicentro de la expresión génica". Revista de la Universidad de Zhejiang. Science. 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?". Biomolecules . 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 los estados conformacionales alternativos del ARN". Nucleic Acids Research . 48 (21): 12365–12379. doi :10.1093/nar/gkaa928. PMC 7708057 . PMID  33104789. 
  5. ^ Kiss T (julio de 2001). "Modificación postranscripcional de ARN celulares guiada por ARN nucleolar pequeño". The EMBO Journal . 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 plasticidad de metilación en 2'-O del ARNr: control de las capacidades traduccionales intrínsecas de los ribosomas humanos". Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 114 (49): 12934–12939. Bibcode :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 modificaciones de ARN a partir de datos de secuenciación de alto rendimiento". Nucleic Acids Research . 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". Nucleic Acids Research . 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. Bibcode :2022PNAS..11917334K. doi : 10.1073/pnas.2117334119 . PMC 8944910 . PMID  35294285. 
  10. ^ Rana AK, Ankri S (2016). "Reviviendo el mundo del ARN: una mirada a la aparición de las metiltransferasas de ARN". Frontiers in Genetics . 7 : 99. doi : 10.3389/fgene.2016.00099 . PMC 4893491 . PMID  27375676.