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A análise de Nanopore identifica alterações do pseudouridine em SARS-CoV-2

Pseudouridine é a alteração a mais comum do ácido ribonucléico (RNA), resultando do isomerization do uridine (U), e é encontrado dentro ao redor 7% de todos os locais de U exceto no RNA de mensageiro (mRNA), onde apresenta distante menos freqüentemente.

Os níveis de Pseudouridine foram encontrados para aumentar em resposta ao esforço ambiental, como demonstrado arranjar em seqüência da espectroscopia em massa e da próxima geração.

A quantificação da alteração é difícil usando estes métodos, embora os dispositivos recentemente desenvolvidos do nanopore podem ser utilizados para arranjar em seqüência directamente o RNA ao detectar a posição de alterações epitranscriptomic.

Em um papel transferido ficheiros pela rede recentemente ao bioRxiv* do server da pré-impressão por Fleming, Mathewson & as tocas (10 de maio de 2021th), os dispositivos do nanopore são desenvolvidos que permitem a identificação da passagem do pseudouridine através de um sensor da proteína. Este mais adicional permitiu que o grupo identificasse cinco locais conservados do pseudouridine no 3' fim de SARS-CoV-2 RNAs secundário-genomic, que poderia potencial ser benéfico ao vírus na evasão imune.

Arranjar em seqüência de terceira geração

As tecnologias arranjando em seqüência de terceira geração envolvem passar uma única molécula do ADN ou do RNA com os nanômetros de um poro apenas transversalmente e medir a mudança em um campo elétrico, permitindo que os pesquisadores pressupor os pares baixos que passam completamente. Uma disposição diversa de plataformas arranjando em seqüência de terceira geração foi desenvolvida pelas empresas e pelas universidades em todo o mundo que operam sobre aproximações fundamental diferentes.

Neste caso, o dispositivo portátil do sequaz foi usado, que utiliza uma proteína do motor do helicase para ratchet uma costa do RNA do 3' a 5' extremidade através de um poro. A constrição das mudanças do poro devido às interacções iónicas e hidrofóbicas como a costa passa completamente, e as alterações cargo-transcricionais que influenciam estas propriedades podem ser detectadas desta maneira.

O RNA directo que arranja em seqüência para Ψ monitorando a corrente contra o tempo segue em uma plataforma do nanopore-helicase da proteína. (a) O Isomerization de U rende a descrição estrutural de Ψ. (b) da instalação do nanopore de CsgGhelicase usada nos flowcells do sequaz R9.1.4/Flongle manufacturados pelo Ontário. (c) Corrente do íon do exemplo contra o traço do tempo.
O RNA directo que arranja em seqüência para Ψ monitorando a corrente contra o tempo segue em uma plataforma do nanopore-helicase da proteína. (a) O Isomerization de U rende a descrição estrutural de Ψ. (b) da instalação do nanopore de CsgGhelicase usada nos flowcells do sequaz R9.1.4/Flongle manufacturados pelo Ontário. (c) Corrente do íon do exemplo contra o traço do tempo.

O grupo de investigação gerou RNAs sintético com as várias taxas de alteração do pseudouridine para avaliar as diferenças no sinal eletrônico gerado, encontrando que a definição da detecção para as alterações do pseudouridine baseadas em mudanças no campo elétrico era ao redor nove nucleotides, um indicador de cinco nucleotide em ambos os lados da alteração.

Dois helicases pretendidos passar os suportes do RNA através do poro em taxas de deferimento foram utilizados. Notou-se que cada um interagiu com a alteração do pseudouridine em conformações de deferimento, um 70% de representação da população e do outro 30%. As diferenças de tempo da interrupção entre estas populações foram encontradas mais confiantemente à evidência a que a subpopulação conformational o pseudouridine pertenceu do que outras propriedades detectáveis tais como a concentração iónica, e minimizam o indicador da definição da detecção da alteração para baixo a apenas dois nucleotides.

Similarmente, os locais unmodified de U podiam ser distinguidos desse modo. O tempo de interrupção é igualmente um factor menos sujeito a erros e situationally dependente do que o sinal elétrico, e o grupo sugere uma aproximação combinada para a análise da alto-confiança.

Pseudouridine carrega quatro alterações à estrutura comparada ao uridine: um local fornecedor da ligação de hidrogênio, introduzindo a rigidez; uma preferência para um syn sobre uma anti conformação; pouco hydrophobicity; e massa que empilha com bases adjacentes. A rigidez aumentada e o empilhamento melhorado são muito provavelmente responsáveis pelo tempo maior da interrupção observado, além do que a conformação de deferimento.

Locais do pseudouridine SARS-CoV-2

As seqüências disponíveis publicamente do RNA SARS-CoV-2 recolhidas dos pacientes e de carregar a alteração do pseudouridine foram examinadas, incluindo as grandes populações de RNAs secundário-genomic geradas durante a réplica que codificam para as proteínas estruturais vitais do vírus.

Cinco locais conservados foram notados no 3' fim de muitas destas seqüências curtos do RNA, potencial indicando que são essenciais à réplica ou a uma outra fase do ciclo do vírus. As proteínas produzidas pelas vacinas do mRNA são alteradas similarmente com pseudouridine, e os esforços futuros da descoberta da droga poderiam mais explorar este fenômeno estrutural.

Observação *Important

o bioRxiv publica os relatórios científicos preliminares que par-não são revistos e, não devem conseqüentemente ser considerados como conclusivos, guia a prática clínica/comportamento saúde-relacionado, ou tratado como a informação estabelecida.

Journal reference:
Michael Greenwood

Written by

Michael Greenwood

Michael graduated from Manchester Metropolitan University with a B.Sc. in Chemistry in 2014, where he majored in organic, inorganic, physical and analytical chemistry. He is currently completing a Ph.D. on the design and production of gold nanoparticles able to act as multimodal anticancer agents, being both drug delivery platforms and radiation dose enhancers.

Citations

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