Главная  Информация для покупателей  Новости науки  Формирование стволовой петли приводит к свертыванию РНК

Формирование стволовой петли приводит к свертыванию РНК

28 февраля 2022




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.

NDD_1000

Другая информация
08 июня 2022
Эволюционные пути биосинтеза токсина α-аманитина у ядовитых грибов

Ученые задаются вопросом, почему такие неродственные ядовитые грибы, как красные мухоморы, лепиота и галерина, производят один и тот же смертельный токсин α-аманитин? 

04 июня 2022
Паразитизм на жвачных животных может иметь каскадные последствия для экосистем

Распространенные паразитарные инфекции снижают уровень травоядности жвачных животных и могут вызывать так называемые трофические каскады.

01 июня 2022
Механистическое происхождение закона роста бактерий

Как происходит клеточное восприятие скорости роста и с помощью каких механизмов бактерии могут обрабатывать сложную пищевую информацию.

28 мая 2022
Главный принцип эффективной стабилизации взгляда у животных

Поскольку глаза, голова и тело имеют различные механические ограничения (например, инерцию), как нервная система адаптирует свой контроль к этим ограничениям?

25 мая 2022
Высоко подвижные клетки метаболически реагируют на плотность коллагена

Во время прогрессирования опухоли потеря тканевого гомеостаза и аберрантная механика ткани играют решающую роль в стимулировании инвазии и злокачественности.

Вся информация


Сайт использует файлы cookies. Продолжая просматривать сайт Вы соглашаетесь с использованием cookies. Хорошо!