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Como hablamos en un anterior artículo sobre la función de los elementos IRES, hoy vamos a ver como los virus usan secuencias similares a éstas para usar la maquinaria ribosómica de la célula y así poder sintetizar las proteínas necesarias para su multiplicación. También vamos a ver como la estructura y la forma tanto secundaria como terciaria que forma este segmento en el ARN es de vital importancia para atraer a distintos factores de traducción, proteínas de unión a ARN y por supuesto la maquinaria ribosomal para revisar el ARN del virus hasta encontrar la pauta de lectura que inicie la traducción.

Estructura del elemento IRES en Virus

Estructura del elemento IRES en Virus

Para explicar esta estructura han sido estudiados diferentes virus de mayor a menor complejidad como son el picornavirus, el virus de la Hepatitis C o la región intergénica del Dicistrovirus. Se trata de una secuencia que ocupa aproximadamente 450 nucleótidos y que se encuentra en un 50% conservada entre diferentes virus de la misma familia, organizado en diferentes dominios que podemos distinguir por foma y/o función.

Estudios demuestran, que regiones distales de estos elementos interaccionan con factores celulares, provocado principalmente por la adquisición de una estructura determinada que procederemos a explicar.

Como podemos ver en la figura, tenemos varias regiones que son complementarias con zonas ricas en Citosina (C) y Guanina(G) intercaladas por zonas no complementarias (dominios 2 y 4). El dominio 5 es aquel que acerca a la maquinaria ribosomal hacia los puntos de inicio de lectura en este caso encontrando un punto de lectura inicial (AUG1) y más adelante un segundo punto de lectura (AUG2) siendo este último un 80% más funcional que el primero (esto puede ser porque el primer AUG está más expuesto a ARN antisentido o proteínas que el segundo)

Pero vamos a centrarnos un poquito más en el dominio 3, que tiene una forma de hoja de trebol que puede recordarnos a los mismos dominios que se forman en los ARNt. Este dominio es muy importante tanto estructuralmente como en su conformación tridimensional para la eficacia de infección del virus. Destacamos varias zonas:

  • Dominio rico en C que interacciona con PCBP (poly(rC) binding protein) que funciona como un coactivador en la replicación de los virus.
  • Dominios RAAA y GNRA son dominios ricos en purinas que son muy conservados y forman una estructura terciaria determinada que atrae a la maquinaria ribosomal.
  • Motivo A es esencial para mantener la estructura terciaria de los dominios RAAA y GNRA.
Elemento IRES visualizado con Chimera

Elemento IRES visualizado con Chimera

Y finalmente ya que primero tenéis la estructura secundaria, arriba os muestro la estructura tridimensional visualizada con Chimera. El estudio de estos elementos IRES es muy importante porque debemos conocer bien su funcionamiento para saber cómo estas estructuras, consiguen desplazar la maquinaria celular en favor de su multiplicación para así aplicarlo en nuevos métodos contra virus o incluso para entender mejor la evolución de la maquinaria de traducción.

Artículo: Martinez-Salas Encarnacion The impact of RNA structure on picornavirus IRES activity Trends in Microbiology Vol.16 No.5 230-237

Autor Francisco Gálvez Prada

Licenciado en Biología. Socio fundador del Centro de Investigación y Desarrollo de Recursos Científicos - BioScripts. CEO en IguannaWeb y CTO en Hidden Nature.

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