A3.在延伸阶段,在由 70 个密码子组成的 mRNA 分子翻译过程中,tRNA 分子进入核糖体的第二个进入位点:
真核生物中的三种 RNA 聚合酶 聚合酶类型 转录基因 RNA 聚合酶 I 大多数 rRNA 基因 RNA 聚合酶 II 所有蛋白质编码基因、miRNA 基因以及一些其他非编码 RNA 的基因(例如,与 mRNA 有关的基因) RNA 聚合酶 III tRNA 基因、5S rRNA 基因以及许多其他小 RNA 分子的基因
细菌抗生素持久性是一种现象,即细菌暴露于抗生素后,大多数细菌死亡,而一小部分细菌进入低代谢持久状态并能够存活。一旦去除抗生素,持久性细菌群落可以复苏并继续生长。这种现象与几种不同的分子机制和途径有关。细菌抗生素持久性的一个常见机制可能是蛋白质合成的扰动。为了研究这种机制,我们鉴定了四种不同的 metG 突变体,以确定它们是否能够提高抗生素持久性。两种 metG 突变体编码 MetRS 催化位点附近的变化,另外两种突变体编码反密码子结合域附近的变化。metG 中的突变尤其令人感兴趣,因为 MetRS 负责启动 tRNA Met 和延长 tRNA Met 的氨酰化,这表明这些突变体可能影响翻译起始和/或翻译延长。我们观察到所有 metG 突变体都提高了抗生素持久性水平,而野生型 metG 的转录水平也降低了。虽然 MetRS 变体本身不会对 MetRS 活性产生影响,但它们确实降低了翻译率。我们还观察到 MetRS 变体影响同型半胱氨酸的校对机制,并且这些突变体的生长对同型半胱氨酸高度敏感。结合以前的研究结果,我们的数据表明,细胞 Met-tRNA Met 的减少
RNA 世界假说虽然是有关地球生命起源的可行假说,但迄今为止未能为通过非生物过程从游离核苷酸合成具有催化功能的 RNA 分子提供令人信服的解释。为了解决这个长期存在的问题,我们使用实验确定的聚合反应速率开发了一个 RNA 世界起源的现实模型。我们从对初始状态的最小假设开始,该初始状态仅需要存在短寡聚体或游离核苷酸,并通过将一天划分为干、半湿和湿阶段来考虑环境循环的影响,这三个阶段以其支持的反应性质为特征。长聚合物的最大长度有时超过 100 个核苷酸,由于非酶促、非模板聚合物延伸和模板指导的引物延伸过程的组合而自发出现。前者有助于增加 RNA 链的长度,而后者有助于产生互补的链副本。链也以结构依赖的方式进行水解,有利于断开连接未配对核苷酸的键。我们确定了核酶和 tRNA 样结构以及双链 RNA 分子出现所需的最有利条件,根据二级结构对所有 RNA 链进行分类,并确定它们在群体中的丰度。我们的结果表明,在适当的环境条件下,非酶促过程足以导致各种具有复杂二级结构和潜在催化功能的核酶样分子的出现。
抑制器转移RNA(SUP-TRNA)因其在治疗由胡说八道突变引起的遗传疾病方面的有希望的治疗特性而受到重新关注。传统上,通过用抑制剂序列代替天然TRNA的反密码子序列创建了SUP-TRNA。但是,由于其复杂的相互作用组,考虑到设计和工程的其他结构和功能性tRNA特征可以产生更有效的SUP-tRNA疗法。超过20年,遗传代码扩展(GCE)的领域创造了大量的知识,资源和工具,以设计SUP-TRNA。在这篇迷你审查中,我们旨在阐明如何采用现有的知识和策略来加速发现医疗治疗方案的有效和特定的SUP-TRNA。我们重点介绍方法和里程碑,并讨论这些方法如何启发tRNA药物的研究和开发。
图1:(a)人mtDNA的示意图。mRNA,rRNA和tRNA的基因编码区分别显示为蓝色,绿色和橙色。主要的非编码区(NCR)显示为灰色。位于NCR中的两个转录启动子,轻链启动子(LSP)和重链启动子(HSP)。LSP负责1 mRNA和8个TRNA的转录。HSP负责12个mRNA,14个TRNA和2个RRNA的转录。重链复制的起始位点(Orih,O H)也位于NCR中,而光链(Oril,O l)的起始位置位于NCR以外,距LSP转录位点约2/3。(b)内部线粒体膜上氧化磷酸化(OXPHOS)的示意图。由mtDNA编码的蛋白质亚基以深蓝色突出显示。nd1、2、3、4、4l和5(紫色)是Oxphos复合物的亚基。CytB(橙色)是复合物III的亚基。Cox I,II和III(绿色)是复合物IV的亚基。ATP 6和ATP 8(黄色)是复合V的亚基。
We report a case of 25 years old male presented with a complex phenotype of myoclonic epilepsy with ragged red fibers (MERRF) and mitochondrial encephalomyopathy, lactic acidosis and stroke- like episodes (MELAS) harbouring m.3252A>G mutation in the mitochondrially encoded tRNA leucine 1 (UUA/G) [MT-TL1]亮氨酸的线粒体转移核糖核酸(tRNA)的基因。他出现了经常发生的肌阵挛性癫痫发作,类似于中风样发作,肌肉活检升高血液乳酸,显示出许多黑色的红色纤维,暗示着一种线粒体疾病。整个线粒体基因组测序表明,除了核苷酸位置的A-to-G转变外,没有其他突变。该病例报告是第一个描述与MERRF/MERAS重叠综合征相关的M.3252a> g突变的报告。
共同称为表面参考组,RNA修饰在调节相关细胞过程的基因控制中起着重要作用。在过去的几十年中,不仅在丰富的核糖体(rRNA)和转移RNA(tRNA),而且在Messenger RNA(mRNA)中鉴定了越来越多的RNA模式。此外,许多动态调节化学标记的作家,橡皮擦和读者也已经表征了。con构建沉积是细胞稳态的先决条件,其改变会导致异常的转录程序,这些程序决定了人类疾病,包括乳腺癌,最常见的女性恶性肿瘤,是女性癌症相关死亡的主要原因。在这篇综述中,我们大小 - tRNA,rRNA和mRNA中存在的主要RNA修饰。我们已经对乳腺癌相关的化学标记进行了分类,并总结了它们对乳腺肿瘤发生的贡献。另外,我们描述了与乳腺癌有关的相关途径的较少丰富的tRNA修饰。最后,我们讨论了当前的局限性,并具有对乳腺癌和其他癌症治疗策略的同意分类组学的观点。
吡咯赖氨酸-tRNA 合成酶(PylRS)通常用于将非规范氨基酸(ncAA)位点特异性掺入蛋白质中。最近,Methanomethylophilus alvus PylRS(Ma PylRS)的活性位点经过合理设计,以扩大其底物兼容性,从而能够掺入难以结合的 ncAA。然而,尚未报道活性位点以外的可增强 Ma PylRS 酶特性的突变。我们利用噬菌体辅助非连续进化(PANCE)来进化 Ma PylRS,以有效掺入 N ε -Boc- L -赖氨酸(BocK)。定向进化产生了活性位点外的几种突变,这些突变大大提高了酶的活性。我们结合最有效的突变来生成一种新的 PylRS 变体(PylRS opt),它对几种赖氨酸和苯丙氨酸衍生物具有高活性和选择性。 PylRS opt 中的突变可用于增强先前设计的 PylRS 构建体,例如 Ma PylRS N166S,并且 PylRS opt 适用于需要双 ncAA 掺入的应用,并可显著提高这些目标蛋白的产量。