Structuur opgehelderd van RNA-schakelaar

Amerikaanse onderzoekers hebben voor het eerst de kristalstructuur van een riboschakelaar ontrafeld. Riboschakelaars (of: riboswitches) zijn stukjes ribosomaal RNA die de het aflezen van mRNA blokkeren en dus genexpressie voorkomen. Omdat ze alleen in bacteriën zijn aangetroffen en niet in mensen, kunnen ze een nieuw aangrijpingspunt vormen voor antibiotica. Riboschakelaars zijn tot nu toe aangetroffen in streptokokken, en antrax-, gonorroe- en dysenteriebacteriën.

Als de eiwitfabriekjes van de cel (ribosomen), mRNA aflezen, bindt het ribosoom aan het mRNA met hulp van het RNA-molecuul queosine (Q). Dit molecuul zorgt dat mRNA toch kan binden aan tRNA, ondanks dat niet alle baseparen goede waterstofbruggen kunnen vormen.

De riboschakelaars zorgen dat er nooit te veel of te weinig van het molecuul Q aanwezig is. Als je dus de riboschakelaars kunt ontregelen zodat er geen Q meer gemaakt wordt, kunnen de bacteriën niet overleven.

De onderzoekers keken naar stukjes RNA dat een van de precursors is van Q, met de naam preQ1. Dit molecuul is opmerkelijk klein (34 nucleotiden) en heeft een klein ligandbindend domein. Het substraat preQ0 zit er stevig aan gebonden in een compacte structuur.

De riboswitches ondersteunen de theorie van de RNA-wereld, een stadium vroeg in de evolutie waarin RNA zowel de erfelijke informatie bevatte als reacties uitvoerde.

De onderzoekers beschrijven hun werk deze week in de Journal of Biological Chemistry.

Bron: University of Rochester Medical Center