El líder ykkC/yxkD es una estructura de ARN conservada que se encuentra aguas arriba de los genes ykkC e yxkD en Bacillus subtilis y genes relacionados en otras bacterias. La función de esta familia no está clara desde hace muchos años, aunque se ha sugerido que puede funcionar para activar bombas de eflujo y sistemas de desintoxicación en respuesta a moléculas ambientales dañinas. [1] La secuencia AE013027 de Thermoanaerobacter tengcongensis se superpone con la del riboswitch de purina, lo que sugiere que los dos riboswitches pueden trabajar en conjunto para regular el gen ascendente que codifica TTE0584 (Q8RC62), un miembro de la familia de las permeasas .
Nelson y cols. [2] demostró que este riboswitch detecta y responde a la guanidina y pasó a llamarse riboswitch Guanidine-I . Además, demostraron que las bacterias son capaces de producir guanidina de forma endógena y que el riboswitch controla genes cuyos productos están implicados en la modificación o eliminación de guanidina como compuesto tóxico de las bacterias. También se han determinado las estructuras cristalinas del riboswitch unido al ligando. [3] [4]
El motivo de ARN mini-ykkC es un supuesto elemento regulador cis que aparentemente regula genes similares a los regulados por el riboswitch guanidina-I ( líder ykkC/yxkD). Sin embargo, el motivo de ARN mini-ykkC tiene una estructura más simple y tiene menos posiciones de nucleótidos altamente conservadas que el líder ykkC-yxkD. [5] A pesar de esto, cada una de sus dos estructuras de vástago-bucle se unen directamente a la guanidina libre. Por lo tanto, el motivo de ARN mini-ykkC representa una clase distinta de ARN sensible a guanidina llamado riboswitch de guanidina-II . [6] También se determinó su estructura cristalina. [7]
El motivo de ARN ykkC -III [8] es un ARN regulador cis candidato distinto que parece regular genes relacionados con los motivos anteriores. Aunque la estructura de los ARN ykkC -III no se parece a la de los ARN ykkC/yxkD, ambos tienen una complejidad estructural que llevó a la propuesta de que representan riboswitches. El motivo ykkC -III tiene una secuencia ACGA rígidamente conservada en su interior que se asemeja a una secuencia ACGA o ACGG menos conservada que se encuentra en los ARN mini- ykkC , pero se desconoce si esta observación se relaciona con una relación biológica. Se ha presentado una validación bioquímica para demostrar que este motivo es una tercera clase de riboswitches de guanidina llamados riboswitch de guanidina-III . [9]
Estructura secundaria de consenso de los ARN ykkC -III. Esta figura es una adaptación de una publicación anterior. [8]
Referencias
^ Barrick, JE; Corbino KA; WC Winkler; Nahvi A; Mandal M; Collins J; Lee M; Roth A; Sudarsan N; Jonás I; Wickiser JK; Rompedor RR (2004). "Los nuevos motivos de ARN sugieren un alcance ampliado para los ribointerruptores en el control genético bacteriano". Proc Natl Acad Sci Estados Unidos . 101 (17): 6421–6426. Código Bib : 2004PNAS..101.6421B. doi : 10.1073/pnas.0308014101 . PMC 404060 . PMID 15096624.
^ Nelson, James W.; Atilho, Rubén M.; Sherlock, Madeline E.; Stockbridge, Randy B.; Rompedor, Ronald R. (19 de enero de 2017). "El metabolismo de la guanidina libre en las bacterias está regulado por una clase de riboswitch generalizada". Célula molecular . 65 (2): 220–230. doi :10.1016/j.molcel.2016.11.019. ISSN 1097-4164. PMC 5360189 . PMID 27989440.
^ Battaglia, Robert A.; Precio, Ian R.; Ke, Ailong (abril de 2017). "Base estructural para la detección de guanidina por parte de la familia de riboswitches ykkC". ARN . 23 (4): 578–585. doi :10.1261/rna.060186.116. ISSN 1469-9001. PMC 5340920 . PMID 28096518.
^ Reiss, Caroline W.; Xiong, Yong; Strobel, Scott A. (3 de enero de 2017). "Base estructural para la unión del ligando al riboswitch guanidina-I". Estructura . 25 (1): 195–202. doi :10.1016/j.str.2016.11.020. ISSN 1878-4186. PMC 5317007 . PMID 28017522.
^ Weinberg Z, Barrick JE, Yao Z y col. (2007). "Identificación de 22 ARN estructurados candidatos en bacterias utilizando el proceso de genómica comparativa CMfinder". Ácidos nucleicos Res . 35 (14): 4809–4819. doi : 10.1093/nar/gkm487. PMC 1950547 . PMID 17621584.
^ Sherlock, Madeline E.; Malkowski, Sarah N.; Rompedor, Ronald R. (17 de enero de 2017). "Validación bioquímica de una segunda clase de riboswitch de guanidina en bacterias". Bioquímica . 56 (2): 352–358. doi : 10.1021/acs.biochem.6b01270. ISSN 1520-4995. PMC 5340285 . PMID 28001368.
^ Huang, Lin; Wang, Jia; Lilley, David MJ (22 de junio de 2017). "La estructura del riboswitch guanidina-II". Biología Química Celular . 24 (6): 695–702.e2. doi :10.1016/j.chembiol.2017.05.014. ISSN 2451-9456. PMC 5486947 . PMID 28529131.
^ ab Weinberg Z, Wang JX, Bogue J, et al. (Marzo de 2010). "La genómica comparada revela 104 ARN estructurados candidatos de bacterias, arqueas y sus metagenomas". Genoma Biol . 11 (3): R31. doi : 10.1186/gb-2010-11-3-r31 . PMC 2864571 . PMID 20230605.
^ Sherlock, Madeline E.; Rompedor, Ronald R. (17 de enero de 2017). "Validación bioquímica de una tercera clase de riboswitch de guanidina en bacterias". Bioquímica . 56 (2): 359–363. doi : 10.1021/acs.biochem.6b01271. ISSN 1520-4995. PMC 5315414 . PMID 28001372.