Главная→ Информация для покупателей→ Новости науки→ Формирование стволовой петли приводит к свертыванию РНК
Формирование стволовой петли приводит к свертыванию РНК
Точные знания о гибридизации РНК необходимы для понимания структуры и функций РНК. Понимание того, как отдельные нити комплементарной РНК отжигаются для формирования нативной структуры, требует точного знания энергетики гибридизации и кинетики, управляющей складкой шпильки (элемента вторичной структуры РНК). Ученые в своей новой работе объявили, что формирование стволовой петли приводит к свертыванию РНК. Это утверждение базируется на экспериментах по механической распаковке, проведенных с применением молекулярно-биологического оборудования.
Динамика отжига очень сложна для РНК, где вдоль пути сворачивания возникает множество долгоживущих промежуточных состояний. В этих рамках эксперименты с одной молекулой позволили получить термодинамику и кинетику свертывания РНК и характеристику промежуточных продуктов по пути свертывания. Здесь, по сути, ученые механически разархивировали шпильку для РНК со скоростью 2 кбит/с с помощью оптического пинцета в натрии и магнии, извлекая свободные энергии ближайших десяти соседних молекул РНК и моделируя кинетику гибридизации в барьерном энергетическом ландшафте вторичных структур со стволовыми петлями.
Примечательно, что кривые зависимостей параметров силы и расстояния продемонстрировали сильные необратимые эффекты с запоздалой реакцией, то есть гистерезисом и несколькими промежуточными звеньями. Это исключило извлечение энергий из десятка соседних молекул РНК с помощью доступных в настоящее время методов. Комбинация подходящего синтеза РНК с индивидуальным протоколом вытягивания позволила получить полностью обратимые кривые силы—расстояния, необходимые для получения энергий соседнего десятка РНК.
Учеными также была продемонстрирована эквивалентность поправок на соли свободной энергии натрия и магния на уровне отдельных групп соседних РНК. Чтобы охарактеризовать необратимость процесса распаковки и переподключения, исследователям понадобилось ввести энергетический ландшафт барьера структур стержневой петли, формирующихся вдоль дополнительных нитей, которые конкурируют с образованием родной шпильки. Этот ландшафт коррелирует с той самой запоздалой реакцией, наблюдаемой вдоль кривых силы—расстояния.
По итогам экспериментов анализ последовательности РНК показал, что укладка оснований и спаривание оснований стабилизируют петли ствола, которые кинетически улавливают долгоживущие промежуточные соединения, наблюдаемые в кривых силы—расстояния. Образование стволовых петель представляется общим механизмом, объясняющим широкий спектр поведения, наблюдаемого при сворачивании РНК.
- 27 июля 2022
-
Вирус гепатита Е поражает эндотелиальные клетки микрососудов головного мозга
Ученые обнаружили, что как квазиоболочечные, так и необолочечные HEV могут аналогичным образом проникать через гематоэнцефалический барьер.
- 23 июля 2022
-
Усы как гидродинамические датчики добычи у кормящихся тюленей
Недавно ученые отметили замечательный случай, когда усы способствовали добыванию пищи млекопитающими в экстремальных подводных условиях: глубоком, темном океане.
- 20 июля 2022
-
Функциональная ближняя инфракрасная спектроскопия выявляет активность мозга в движении
Метод fNIRS продвинулся от относительно простых измерений изменений содержания кислорода в крови к сложному методу регистрации реакций мозга в реальном времени, связанных с широким спектром действий и когнитивных задач.
- 16 июля 2022
-
Инъекция шванномы с ослабленным штаммом сальмонеллы индуцирует противоопухолевый иммунитет
Поскольку бактериальная иммунотерапия использовалась при лечении некоторых злокачественных новообразований, ученые оценили ослабленный штамм сальмонеллы в качестве иммунотерапии доброкачественной мышиной шванномы.
- 13 июля 2022
-
Изучен высоко обратимый металлический цинковый анод
Перезаряжаемая металлическая цинковая батарея на сегодняшний день считается важной технологией, которая может устранить цепочку поставок и экономический кризис, вызванный химией на основе лития.