6S RNA jest bakteryjnym regulatorem transkrypcji, który gromadzi się podczas fazy stacjonarnej i hamuje transkrypcję z wielu promotorów ze względu na stabilną związek z polimerazą RNA zawierającą σ 70. Ta hamująca polimeraza RNA ∼ 6S RNA ulega dysocjacji podczas zmiany odżywiania, gdy komórki ulegają z fazy stacjonarnej, uwalniając aktywną polimerazę RNA gotową do transkrypcji. transkrypcji. Reakcja uwalniania zależy od charakterystycznej właściwości 6S RNA, a mianowicie działania jako matryca do syntezy de novo małych RNA, określanych jako pRNA. Tutaj zastosowaliśmy ograniczoną hydrolizę za pomocą specyficznych strukturalnie RNaz i sondowanie in-line izolowanych 6S RNA. i sondowanie in-line wyizolowanych kompleksów 6S RNA i 6SRNA ∼ pRNA w celu zbadania molekularnych szczegółów prowadzących do uwalniania szczegóły molekularne prowadzące do reakcji uwalniania. Nasze wyniki wskazują, że pRNA indukuje ponowne fałdowanie struktury drugorzędowej 6S RNA poprzez zaburzając część trzonu zamykającego (konserwowane regiony sekwencji CRI i CRIV) i tworzenie nowej spinki do włosów (konserwowane regiony sekwencji CRIII i CRIV). Porównanie wzoru modyfikacji dimetylosiarczanem 6S RNA w żywych komórkach w stanie stacjonarnym i podczas wzrostu potwierdziło zmianę konformacyjną obserwowaną in vitro. obserwowaną in vitro. Na podstawie naszych wyników przedstawiono model opisujący poszczególne etapy reakcji uwalniania. reakcji uwalniania. --- Stwierdzono, że większość niekodujących regionów genomów ssaków jest transkrypcji w celu wygenerowania niekodujących RNA (ncRNA), co spowodowało intensywne zainteresowanie w ich biologicznych rolach. W ciągu ostatniej dekady liczne ncRNA i aptamery zostały zidentyfikowane jako regulatory transkrypcji. 6S RNA, po raz pierwszy opisany jako ncRNA w E. coli, naśladuje otwartą strukturę promotora, która ma duże wybrzuszenie z dwiema strukturami spinki do włosów/łodygi, które regulują transkrypcję poprzez interakcje z polimerazą RNA. B2 RNA, który ma pętle macierzyste i nieustrukturyzowane regiony jednoniciowe, hamuje transkrypcję mRNA w odpowiedzi na różne stresy, w tym szok termiczny u myszy. stres, w tym szok termiczny w komórkach myszy. Interakcja TLS (translokowanego w liposarcoma) z CBP/p300 była indukowana przez ncRNA, które wiążą się z TLS, a to z kolei skutkuje hamowaniem acetylotransferazy histonowej CBP/p300 acetylotransferazy (HAT) w komórkach ludzkich. Regulator transkrypcji EWS (mięsak Ewinga), który jest wysoce spokrewniony z TLS, i TLS specyficznie wiążą się ze strukturami G-kwadrupleksów in vitro. Końcówka karboksylowa zawierająca Arg-Gly-Gly (RGG) w tych białkach są niezbędne do cis-represji aktywacji transkrypcji i aktywności HAT przez N-końcową domenę domenę bogatą w glutaminę. W szczególności domena RGG w karboksykońcu EWS jest ważna dla wiązania specyficznego dla G-kwadrupleksu. Łącznie dane te sugerują że funkcje EWS i TLS są modulowane przez specyficzne struktury ncRNA. --- Escherichia coli 6S RNA reprezentuje niekodujący RNA (ncRNA), który na podstawie struktura drugorzędowa i wcześniejsze badania funkcjonalne, zostały sugerowano, że zakłóca transkrypcję. Selektywne hamowanie holoenzymów sigma-70 holoenzymów, preferencyjnie w rozszerzonych promotorach -10, ale nie transkrypcji specyficznej dla fazy stacjonarnej, co sugeruje bezpośrednią rolę 6S RNA w przejściu z fazy wykładniczej do fazy stacjonarnej. Aby wyjaśnić mechanizm, przeanalizowaliśmy interakcje 6S RNA z różnymi formami polimerazy polimerazą RNA poprzez opóźnianie żelu i sieciowanie. Preferowane wiązanie 6S RNA z Esigma(70) zostało potwierdzone, jednak zaobserwowano również słabsze wiązanie z Esigma(38). również zaobserwowano. Analiza sieciowania ujawniła bezpośredni kontakt między centralnym elementem sekwencji centralnym elementem sekwencji 6S RNA a podjednostkami beta/beta' i sigma. Promotor i analiza transkrypcji in vitro z promotorami specyficznymi dla fazy wykładniczej i stacjonarnej. promotorami specyficznymi dla fazy stacjonarnej i odpowiadającymi im holoenzymami wykazały, że 6S RNA zakłóca inicjację transkrypcji, ale nie generalnie rozróżnia promotory specyficzne dla fazy wykładniczej i stacjonarnej promotorami. Co więcej, po raz pierwszy pokazujemy, że 6S RNA działa jako matryca dla transkrypcji określonych cząsteczek RNA przy braku DNA. Podsumowując Podsumowując, badanie to ujawnia nowe aspekty funkcji 6S RNA. --- (1) Replikaza RNA indukowana przez bakteriofaga Qbeta składa się z czterech nieidentycznych podjednostek oznaczonych jako nieidentycznych podjednostek oznaczonych jako alfa (masa molowa 74000), beta (masa molowa 64000), gamma (masa molowa 47000) i delta (masa molowa 33000). 64000), gamma (mol. wt. 47000) i delta (mol. wt. 33000), z których tylko jedna (podjednostka beta), z których tylko jedna (podjednostka beta) jest określona przez genom faga. (2) Podjednostka alfa (30 S białko rybosomalne "S1", a także czynnik interferencji translacji "i") jest wymagana tylko do (+) syntezy RNA w obecności czynnika gospodarza. czynnika gospodarza. (3) Replikaza Qbeta pozbawiona podjednostki alfa (R-alfa) jest zdolna do replikacji szablonów innych niż nić (+), takich jak (--), "6S" RNA, poli(C) itp. przy braku czynnika gospodarza. (4) Sugeruje się, że podjednostka beta jest enzymem polimeryzującym nukleotydy, ale nie jest w stanie samodzielnie zainicjować syntezy RNA. syntezy RNA. (5) Podjednostki gamma i delta są identyczne z czynnikami elongacji syntezy białek, EF-Tu. czynniki elongacji białek, odpowiednio EF-Tu i EF-Ts, i są wymagane tylko do inicjacji syntezy RNA, ale nie do elongacji. (6) Przedstawiono model replikazy Qbeta w celu omówienia zaobserwowanych interakcji szablon-enzym. interakcje szablon-enzym. --- Gen kodujący metabolicznie stabilny 6S RNA Escherichia coli został sklonowany i zsekwencjonowany. sklonowany, zsekwencjonowany i częściowo scharakteryzowany w analizach ekspresji. Wyniki sekwencji DNA DNA potwierdzają dokładność wcześniej ustalonej sekwencji RNA i, wraz z danymi hybrydyzacji genomowej, ujawniają, że w chromosomie znajduje się tylko jedna kopia 6S DNA w chromosomie. Zgodnie z jego zrelaksowanym trybem ekspresji, region promotora regionu promotora genu 6S RNA stwierdzono brak hipotetycznej, bogatej w GC domeny dyskryminatora wspólnej dla innych stabilnych genów RNA pod ścisłą kontrolą. Wyniki sekwencjonowania ujawniły również występowanie otwartej ramki odczytu o długości 540 par ramki odczytu bezpośrednio za regionem kodującym 6S RNA. Wyniki analizy ekspresji pokazują, że regiony kodujące białko i RNA są są kotranskrybowane in vitro i że otwarta ramka odczytu jest tłumaczona in vivo. --- 6S RNA został zidentyfikowany w Escherichia coli >30 lat temu, ale fizjologiczna rola rola tego RNA pozostała nieuchwytna. Tutaj pokazujemy, że komórki pozbawione 6S RNA są w niekorzystnej sytuacji pod względem przetrwania w fazie stacjonarnej, w której 6S czas, w którym 6S RNA reguluje transkrypcję. Wady wzrostu były najbardziej widoczne jako spadek konkurencyjności komórek pozbawionych 6S RNA. Aby rozszyfrować mechanizmy molekularne leżące u podstaw defektów wzrostu, rozszerzyliśmy badania nad wpływu 6S RNA na transkrypcję. Hamowanie przez 6S RNA transkrypcji zależnej od sigma(70) transkrypcji nie było wszechobecne, pomimo faktu, że zdecydowana większość polimerazy sigma(70)-RNA jest związana przez 6S RNA podczas fazy stacjonarnej. The zależne od sigma(70)-RNA promotory hamowane przez 6S RNA zawierają wydłużony element -10 sugerując, że ta cecha może definiować klasę genów regulowanych przez 6S RNA. Odkryliśmy również wtórny efekt 6S RNA w aktywacji aktywacji transkrypcji zależnej od sigma(S) w kilku promotorach. Wnioskujemy że regulacja 6S RNA zarówno aktywności sigma(70), jak i sigma(S) przyczynia się do zwiększonej trwałości komórek podczas niedoboru składników odżywczych.
Jaka jest funkcja 6SRNA w bakteriach?
6S RNA, po raz pierwszy opisany jako ncRNA w E. coli, naśladuje otwartą strukturę promotora, która ma duże wybrzuszenie z dwiema strukturami spinki do włosów/łodygi, które regulują transkrypcję poprzez interakcje z polimerazą RNA. Escherichia coli 6S RNA reprezentuje niekodujący RNA (ncRNA), który, w oparciu o zachowaną strukturę drugorzędową i wcześniejsze badania funkcjonalne, sugerowano, że zakłóca transkrypcję. Końcówka karboksylowa zawierająca domeny powtórzeń Arg-Gly-Gly (RGG) w tych białkach jest niezbędna do cis-represji aktywacji transkrypcji i aktywności HAT przez N-końcową domenę bogatą w glutaminę.