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 Fisher Scientific, que se entregará en el congreso de la SEBBM (inscripción y alojamiento gratuitos).

Otros "Artículos del mes"

CTCF orchestrates the germinal centre transcriptional program and prevents premature plasma cell differentiation

01-09-2017

In germinal centres (GC) mature B cells undergo intense proliferation and immunoglobulin gene modification before they differentiate into memory B cells or long-lived plasma cells (PC). GC B-cell-to-PC transition involves...

Leer más

Catalytic Cycle of the N-Acetylglucosaminidase NagZ from Pseudomonas aeruginosa

01-08-2017

The N-acetylglucosaminidase NagZ of Pseudomonas aeruginosa catalyzes the first cytoplasmic step in recycling of muropeptides, cell-wall-derived natural products. This reaction regulates gene expression for the β-lactam resistance enzyme, β-lactamase. The...

Leer más

Crebbp loss cooperates with Bcl2 overexpression to promote lymphoma in mice.

01-07-2017

CREBBP is targeted by inactivating mutations in follicular lymphoma (FL) and diffuse large B-cell lymphoma (DLBCL). Here, we provide evidence from transgenic mouse models that Crebbp deletion results in deficits...

Leer más

Local amplifiers of IL-4Rα-mediated macrophage activation promote repair in lung and liver

01-06-2017

The type 2 immune response controls helminth infection and maintains tissue homeostasis but can lead to allergy and fibrosis if not adequately regulated. We have discovered local tissue-specific amplifiers of...

Leer más

Programmed mitophagy is essential for the glycolytic switch during cell differentiation

01-05-2017

Retinal ganglion cells (RGCs) are the sole projecting neurons of the retina and their axons form the optic nerve. Here, we show that embryogenesis-associated mouse RGC differentiation depends on mitophagy...

Leer más

Bax transmembrane domain interacts with prosurvival Bcl-2 proteins in biological membranes

01-04-2017

The Bcl-2 (B-cell lymphoma 2) protein Bax (Bcl-2 associated X, apoptosis regulator) can commit cells to apoptosis via outer mitochondrial membrane permeabilization. Bax activity is controlled in healthy cells by...

Leer más

Histone chaperone activity of Arabidopsis thaliana NRP1 is blocked by cytochrome c

01-03-2017

Higher-order plants and mammals use similar mechanisms to repair and tolerate oxidative DNA damage. Most studies on the DNA repair process have focused on yeast and mammals, in which histone...

Leer más

The lipid sensor GPR120 promotes brown fat activation and FGF21 release from adipocytes

01-02-2017

The thermogenic activity of brown adipose tissue (BAT) and browning of white adipose tissue are important components of energy expenditure. Here we show that GPR120, a receptor for polyunsaturated fatty...

Leer más

Complex I assembly into supercomplexes determines differential mitochondrial ROS production in neurons and astrocytes

01-01-2017

Neurons depend on oxidative phosphorylation for energy generation, whereas astrocytes do not, a distinctive feature that is essential for neurotransmission and neuronal survival. However, any link between these metabolic differences...

Leer más

A genome-wide screening uncovers the role of CCAR2 as an antagonist of DNA end resection

01-12-2016

There are two major and alternative pathways to repair DNA double-strand breaks: non-homologous end-joining and homologous recombination. Here we identify and characterize novel factors involved in choosing between these pathways;...

Leer más

Socios Protectores