Tethered MNase to study ribonucleoprotein complexes

Uso de la Nucleasa micrococal en el estudio de ribonucleoproteínas

¡Nuestro estudio de la estructura de partículas pre-ribosómicas nacientes ha sido publicado! 

En la figura representamos los sitios de corte de la nucleasa micrococal (MNasa) en diferentes regiones del ARN presente en el pre-ribosoma (ETS1, 18S), así como en el ARN de la ribonucleoproteína U3. Los sitios de corte no son visibles en las estructuras de alta resolución por lo que nuestro método permite establecer su localización aproximada. Además, únicamente una quinta parte de la proteína Utp10 es visible en las estructuras de alta resolución. Dado que la MNasa está fusionada al extremo carboxilo terminal de la proteína Utp10, dicha proteína debería abrazar al pre-ribosoma para que la MNasa ocupe un lugar próximo a los sitios de corte. Figura creada a partir de pdb:5WLC (Barandun et al., 2017)

En este trabajo hemos creado un compás molecular para mapear las regiones de ARN alrededor de una proteína de interés.  Mediante esta herramienta hemos podido mapear la posición relativa de diferentes regiones de ARN y proteínas.

Este método inicialmente desarrollado en la Universidad de Regensburg está ahora disponible en la Universidad de Jaén. Su interés radica en que permite obtener la posición relativa de ARN y proteínas invisibles por otros métodos. Por tanto, podría utilizarse como complemento a métodos de alta resolución  como la difracción de rayos X y la crio microscopía electrónica. Puedes encontrar el estudio original AQUÍ.

¿Qué es una ribonucleoproteína?

Las ribonucleoproteínas son macromoléculas, también llamados complejos moleculares, formadas por proteínas y ARN. Entre las diferentes ribonucleoproteínas presentes en las células los ribosomas son las más abundantes.  Pero también encontramos ribonucleoproteínas más pequeñas que participan en múltiples procesos celulares.

¿Qué es un ribosoma? ¿Por qué estudiar la síntesis de ribosomas en las células?

Los ribosomas se encargan de traducir la secuencia de los ARN mensajeros (m) en una secuencia de aminoácidos para la producción de proteínas. Dichos aminoácidos son incorporados en el ribosoma por los ARN transferentes (t) que son las moléculas que descodifican la secuencia del ARNm.

Los ribosomas son partículas de ribonucleoproteínas formadas por dos subunidades de distinto tamaño y cada una de ellas contiene un gran número de proteínas y al menos un ARN de gran tamaño.

Dado que los ribosomas son la maquinaria celular encargada de la producción de proteínas en todos los seres vivos. El estudio de su producción es esencial para conocer aspectos clave en la expresión de los genes. Así, hablamos de pre-ribosomas cuando los ribosomas están en proceso de producción.

¿Por qué utilizar la nucleasa micrococal y la levadura Saccharomyces cerevisiae?

La nucleasa micrococal o MNasa es una enzima que corta tanto ADN como ARN (actividad nucleasa).  Esta enzima es activada por el ion calcio, permaneciendo inactiva cuando las concentraciones de calcio en la célula son bajas.

Dichas condiciones se dan en la levadura Saccharomyces cerevisiae que se emplea en investigación como modelo de organismos eucariotas (células con núcleo) entre los que nos encontramos los humanos. Dado que la producción de ribosomas es muy similar en todos los organismos eucariotas, el empleo de la levadura supone una simplificación en el estudio experimental y una buena aproximación a lo que podría ocurrir en las células humanas.

 

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