Referencia

Novoa EM, Pavon-Eternod M, Pan T and Ribas de Pouplana L. Cell 2012, 149: 202-213.

Autores

Eva Maria Novoa, Mariana Pavon-Eternod, Tao Pan, Lluis Ribas de Pouplana

Resumen

Transfer RNA (tRNA) gene content is a differentiating feature of genomes that contributes to the efficiency of the translational apparatus, but the principles shaping tRNA gene copy number and codon composition are poorly understood. Here, we report that the emergence of two specific tRNA modifications shaped the structure and composition of all extant genomes. Through the analysis of more than 500 genomes, we identify two kingdom-specific tRNA modifications as major contributors that separated archaeal, bacterial, and eukaryal genomes in terms of their tRNA gene composition. We show that, contrary to prior observations, genomic codon usage and tRNA gene frequencies correlate in all kingdoms if these two modifications are taken into account and that presence or absence of these modifications explains patterns of gene expression observed in previous studies. Finally, we experimentally demonstrate that human gene expression levels correlate well with genomic codon composition if these identified modifications are considered.

Descripción

El uso de codones es un factor determinante para la función y expresión de las proteínas, pero el cómo y el porqué su uso es diferente entre las distintas especies es algo que todavía no se comprende del todo. En este trabajo se propone que hay un factor crítico que hasta el momento no se había tenido en cuenta: cómo ciertas modificaciones del tRNA afectan al uso de codones. Al tener en cuenta este nuevo parámetro, por primera vez se observan buenas correlaciones entre el uso de codones y la abundancia de tRNAs, y es consistente entre los diferentes grupos filogenéticos, sugiriendo que la diversificación del uso de codones en las distintas especies fue, al menos en parte, dirigido por la aparición de ciertas enzimas de modificacion del tRNA. Además, este descubrimiento abre un abanico de nuevas posibilidades biotecnológicas, tales como la mejora de producción de proteínas en sistemas heterólogos.

imagen julio

REFERENCIA DEL GRUPO INVESTIGADOR

Nuestro objetivo general es traducir nuestros conocimientos básicos sobre la biología del tRNA en aplicaciones biomédicas. Esta estrategia se justifica por la gran cantidad de datos experimentales que se han recopilado sobre la aminoacilación del tRNA, y por el papel biológico esencial de esta reacción. Paralelamente, utilizando tRNA y aminoacil-tRNA sintetasas como herramientas, buscamos entender mejor la evolución de la vida en general, y de la célula eucariota en particular. Web

Para ver el artículo completo, pulse aqui

Más artículos en la revista SEBBM.

¿Acabas de publicar un artículo interesante?

Manda la referencia a través de nuestro formulario.  Límite de edad 32 años. Los artículos seleccionados serán destacados como artículos del mes y participarán en el Premio al mejor artículo de jóvenes de la SEBBM, que se entregará en el congreso de la SEBBM (inscripción y alojamiento gratuitos).

Otros "Artículos del mes"

ADAR1-mediated RNA editing is a novel oncogenic process in thyroid cancer and regulates miR-200 activity

01-07-2020

Adenosine deaminases acting on RNA (ADARs) convert adenosine to inosine in double-stranded RNA. A-to-I editing of RNA is a widespread posttranscriptional process that has recently emerged as an important mechanism...

Leer más

Sarcoplasmic reticulum Ca2+ decreases with age and correlates with the decline in muscle function in Drosophila

29-05-2020

Sarcopenia, the loss of muscle mass and strength associated with age, has been linked to impairment of the cytosolic Ca2+ peak that triggers muscle contraction, but mechanistic details remain unknown...

Leer más

Structural basis for substrate specificity and catalysis of α1,6-fucosyltransferase

30-04-2020

Core-fucosylation is an essential biological modification by which a fucose is transferred from GDP-β-L-fucose to the innermost N-acetylglucosamine residue of N-linked glycans. A single human enzyme α1,6-fucosyltransferase (FUT8) is the...

Leer más

Molecular basis for fibroblast growth factor 23 O-glycosylation by GalNAc-T3

31-03-2020

Polypeptide GalNAc-transferase T3 (GalNAc-T3) regulates fibroblast growth factor 23 (FGF23) by O-glycosylating Thr178 in a furin proprotein processing motif RHT 178R ↓S. FGF23 regulates phosphate homeostasis and deficiency in GALNT3...

Leer más

Identification of distinct maturation steps involved in human 40S ribosomal subunit biosynthesis

29-02-2020

Technical problems intrinsic to the purification of preribosome intermediates have limited our understanding of ribosome biosynthesis in humans. Addressing this issue is important given the implication of this biological process...

Leer más

Unraveling the cellular origin and clinical prognostic markers of infant B-cell acute lymphoblastic leukemia using genome-wide analysis

23-01-2020

B-cell acute lymphoblastic leukemia is the commonest childhood cancer. In infants, B-cell acute lymphoblastic leukemia remains fatal, especially in patients with t(4;11), present in ~80% of cases. The pathogenesis of...

Leer más

Mip6 binds directly to the Mex67 UBA domain to maintain low levels of Msn2/4 stress-dependent mRNAs

23-12-2019

RNA-binding proteins (RBPs) participate in all steps of gene expression, underscoring their potential as regulators of RNA homeostasis. We structurally and functionally characterize Mip6, a four-RNA recognition motif (RRM)-containing RBP...

Leer más

A bacterial light response reveals an orphan desaturase for human plasmalogen synthesis

01-12-2019

Plasmalogens are glycerophospholipids with a hallmark sn-1 vinyl ether bond. These lipids are found in animals and some bacteria and have proposed membrane organization, signaling, and antioxidant roles. We discovered...

Leer más

The structure of a polygamous repressor reveals how phage-inducible chromosomal islands spread in nature

01-11-2019

Stl is a master repressor encoded by Staphylococcus aureus pathogenicity islands (SaPIs) that maintains integration of these elements in the bacterial chromosome. After infection or induction of a resident helper...

Leer más

Self-Assembling ELR-Based Nanoparticles as Smart Drug-Delivery Systems Modulating Cellular Growth via Akt

01-10-2019

This work investigates the physicochemical properties and in vitro accuracy of a genetically engineered drug delivery system based on elastin-like block recombinamers. The DNA recombinant technics allowed us to create...

Leer más

Socios Protectores