Use of bacterial Rho helicase to gain new insights into the targeting mechanism of nuclear RNAs by the exosome-associated exoribonuclease Rrp6 and its cofactors in yeast

Utilización de la helicasa Rho bacteriana para obtener nuevos conocimientos sobre el mecanismo de orientación de los ARN nucleares por la exorribonucleasa Rrp6 asociada a exosomas y sus cofactores en levaduras

En las células eucariotas, las mRNPs aberrantes con defectos de procesamiento y empaquetamiento son objeto de un sistema de vigilancia co-transcripcional que desencadena su retención nuclear y, en última instancia, la degradación de su componente ARNm por la actividad 3-5 de la exorribonucleasa asociada a exosomas Rrp6 junto con sus factores asociados Rrp47 y Mpp6. Este proceso de control de calidad del mRNP es estimulado por el complejo NNS (Nrd1-Nab3-Sen1), que por otra parte media la terminación, procesamiento y descomposición de los ncRNAs y el proceso implica además al complejo co-activador del exosoma TRAMP (Trf4-Air2-Mtr4). Aquí describimos un enfoque genómico para visualizar el reclutamiento dinámico de estos componentes de control de calidad en los cromosomas de levadura tras la perturbación global de la biogénesis de mRNP por la actividad helicasa/translocasa dependiente de ARN del factor bacteriano Rho.

El método proporciona información valiosa sobre cómo el sistema de vigilancia se coordina con la maquinaria de transcripción para detectar eventos defectuosos durante la perturbación de la biogénesis de mRNP. Además, nuestra visión general muestra que el ensamblaje de los componentes de control de calidad para los genes de ARNm afectados tiene lugar a expensas de su compromiso para ser reclutados a las características genómicas de los ARNnc, lo que a su vez conduce a defectos de terminación y procesamiento de los ARNnc.

INTRODUCCIÓN

En las células eucariotas, la producción de ARN mensajero es un proceso de varios pasos en el que el mensaje genético se transcribe desde el ADN a una molécula de ARN mensajero (ARNm), que se somete a numerosas reacciones de procesamiento y empaquetamiento de forma co-transcripcional (1). Este proceso está coordinado por las características únicas del dominio C-terminal (CTD) de la subunidad mayor de la ARN polimerasa II (RNAP II), que sirve de plataforma para el reclutamiento secuencial de los factores actuantes (2). El CTD de la RNAP II es un dominio altamente conservado y desestructurado que forma una larga cola de 26 repeticiones (en levaduras) a 52 (en mamíferos) del heptapéptido (Y1, S2, P3, T4, S5, P6, S7). Durante la transcripción, se produce un proceso dinámico de fosforilación/desfosforilación de las serinas S2, S5 y S7, que constituye un código que ajusta el reclutamiento secuencial de los diferentes factores (3, 4). 

La molécula de ARNm sufre numerosas modificaciones, como la captación del extremo 5, el empalme (splicing), el corte del extremo 3 y la poliadenilación, mientras se ensambla en una partícula de ribonucleoproteína (mRNP) que será exportada al citoplasma para su traducción (5). El primer evento del procesamiento co-transcripcional es la adición de una 7-metilguanosina protectora (m7G) al extremo 5 de la transcripción naciente (6).