Orgasme yang Segera Terjadi Pada Wanita Berhubungan Dengan Kaki Gelisah - ScienceDaily

Mengatur jalur produksi RNA ribosom – ScienceDaily


Enzim yang membuat RNA dari cetakan DNA diubah untuk memperlambat produksi RNA ribosom (rRNA), jenis RNA yang paling melimpah di dalam sel, ketika sumber daya langka dan bakteri Escherichia coli perlu memperlambat pertumbuhannya. Para peneliti menggunakan mikroskop cryo-electron (cryo-EM) untuk menangkap struktur RNA polimerase saat berada dalam kompleks dengan DNA dan menunjukkan bagaimana aktivitasnya berubah dalam menanggapi kondisi pertumbuhan yang buruk. Sebuah makalah yang menjelaskan penelitian yang dipimpin oleh ilmuwan Penn State muncul 22 Januari 2020 di jurnal Komunikasi Alam.

“RNA polimerase adalah enzim yang menghasilkan berbagai RNA menggunakan informasi yang dikodekan dalam DNA,” kata Katsuhiko Murakami, profesor biokimia dan biologi molekuler di Penn State dan pemimpin tim peneliti. “Ini adalah salah satu langkah kunci dalam dogma sentral biologi molekuler: mentransfer informasi genetik dari DNA ke RNA, yang pada gilirannya sering kali mengkode protein. Ini diperlukan untuk kehidupan dan prosesnya pada dasarnya dibagi dari bakteri ke manusia. Kami tertarik dalam memahami bagaimana struktur RNA polimerase diubah untuk memodulasi aktivitas dan fungsinya, tetapi sulit untuk menangkap menggunakan metode tradisional seperti kristalografi sinar-X, yang memerlukan kristalisasi sampel untuk menentukan strukturnya. “

RNA polimerase berfungsi dengan mengikat sekuens DNA spesifik yang disebut “promotor” yang ditemukan di dekat permulaan gen yang akan dibuat menjadi RNA. Untuk memahami struktur dan fungsi polimerase selama interaksi ini, peneliti perlu menangkap polimerase yang terikat pada DNA promotor, tetapi interaksi bisa sangat tidak stabil di beberapa promotor. Kristalografi hanya dapat menangkap RNA polimerase yang terikat pada promotor jika kompleks sangat stabil, tetapi untuk promotor RNA ribosom interaksi ini cenderung tidak stabil sehingga polimerase dapat dengan cepat keluar untuk mulai membuat RNA. Untuk melihat interaksi ini, para peneliti beralih ke cryo-EM, metode yang memungkinkan mereka untuk memvisualisasikan struktur makromolekul dalam larutan.

“Ketika Anda berbicara tentang RNA, kebanyakan orang berpikir tentang messenger RNA (mRNA), yang merupakan template untuk membuat protein,” kata Murakami. “Tetapi jenis RNA yang paling melimpah di dalam sel sebenarnya tidak mengkode protein. RNA ribosom adalah komponen struktural utama dari ribosom, yang merupakan mesin seluler yang membangun protein menggunakan RNA pembawa pesan sebagai templat. Sintesis RNA ribosom mencakup hingga 70 persen dari total sintesis RNA dalam sel E. coli. “

Ketika sebuah sel membelah, yang dapat dilakukan E. coli setiap dua puluh menit dalam kondisi pertumbuhan yang kaya nutrisi, ia perlu menyediakan ribosom yang cukup bagi dua sel anak yang dihasilkan untuk berfungsi, sehingga ia terus membuat RNA ribosom.

“Jika Anda melakukan beberapa perhitungan back-of-the-envelope, sebuah sel E. coli perlu membuat sekitar 70.000 ribosom setiap 20 menit,” kata Murakami. “Ini berarti RNA polimerase memulai sintesis RNA ribosom setiap 1,7 detik dari setiap promotor RNA ribosom. Jadi, polimerase harus mengikat promotor RNA ribosom secara sementara agar dapat dengan cepat berpindah ke langkah sintesis RNA ribosom. Ini bukan hal yang ideal untuk kristalografi. pendekatan, tetapi dalam studi cryo-EM, kami dapat menangkap interaksi ini dan, pada kenyataannya, melihat beberapa tahap interaksi yang berbeda dalam satu sampel. “

Para peneliti mampu menentukan struktur tiga dimensi kompleks RNA polimerase-promotor pada dua tahap yang berbeda. Satu ketika DNA masih “tertutup”, sebelum dua untai molekul DNA dipisahkan sehingga memungkinkan akses ke untai cetakan (mereka menyebutnya sebagai kompleks tertutup), dan satu lagi ketika DNA itu “terbuka” (disebut terbuka kompleks) dan siap untuk memulai sintesis RNA.

“Kami menemukan perubahan konformasi yang besar di bagian polimerase yang disebut faktor? (Sigma) ketika ia mengikat DNA promotor, yang belum pernah diamati sebelumnya,” kata Murakami. “Perubahan ini membuka gerbang yang memungkinkan DNA memasuki celah di polimerase dan membentuk kompleks terbuka dengan cepat.”

Ketika E. coli perlu memperlambat pertumbuhannya karena sumber daya yang terbatas, dua molekul – regulator transkripsi global yang disebut DksA dan molekul pensinyalan bakteri yang disebut ppGpp, mengikat langsung dengan polimerase untuk mengurangi produksi RNA ribosom. Tim peneliti menyelidiki bagaimana pengikatan kedua faktor ini mengubah konformasi polimerase dan mempengaruhi aktivitasnya dengan cara khusus promotor.

“DksA dan ppGpp yang mengikat polimerase mengubah konformasi, yang mencegah terbukanya gerbang dan oleh karena itu polimerase harus mengikuti jalur alternatif untuk membentuk kompleks terbuka,” kata Murakami. “Ini bukan jalur yang ideal untuk promotor RNA ribosom dan dengan demikian memperlambat aktivitasnya. Sangat menarik melihat perubahan konformasi pada polimerase yang memiliki konsekuensi fungsional langsung. Kami tidak dapat melakukan ini tanpa cryo-EM, jadi saya sangat bersyukur memiliki akses ke teknologi ini di sini di Penn State untuk mengoptimalkan kondisi eksperimental untuk menyiapkan spesimen cryo-EM sebelum mengirimkannya ke Fasilitas Cryo-EM Nasional di NCI / NIH untuk pengumpulan data resolusi tinggi. Kami akan dapat terus menganalisis komponen dan kompleks seluler yang sebelumnya tidak dapat diakses. “

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh Penn State. Asli ditulis oleh Sam Sholtis. Catatan: Konten dapat diedit gaya dan panjangnya.

Untuk Informasi Lebih lanjut silahkan Kunjungi : Lagu Togel