2022
Active transcription-translation coupling at the early translation elongation stages
HIRIYUR NAGARAJ, Pradeep, Lucie SLÁMOVÁ, Sylva BRABENCOVÁ a Gabriel DEMOZákladní údaje
Originální název
Active transcription-translation coupling at the early translation elongation stages
Název česky
Aktivní transkripčně-translační spojení v časných fázích elongace translace
Autoři
HIRIYUR NAGARAJ, Pradeep (356 Indie), Lucie SLÁMOVÁ (203 Česká republika), Sylva BRABENCOVÁ (203 Česká republika) a Gabriel DEMO (703 Slovensko, garant, domácí)
Vydání
16th Multinational congress on Microscopy, 2022
Další údaje
Jazyk
angličtina
Typ výsledku
Konferenční abstrakt
Obor
10608 Biochemistry and molecular biology
Stát vydavatele
Česká republika
Utajení
není předmětem státního či obchodního tajemství
Odkazy
Kód RIV
RIV/00216224:14740/22:00127457
Organizační jednotka
Středoevropský technologický institut
ISBN
978-80-11-02253-2
Klíčová slova česky
translace - transkripce - kryoEM - struktura
Klíčová slova anglicky
translation - transcription - cryoEM - structure
Štítky
Změněno: 15. 12. 2022 14:34, Mgr. Gabriel Demo, Ph.D.
V originále
In Bacteria and Archaea, mRNAs are translated by ribosomes simultaneously as they are transcribed. The physically coupled transcription and translation (CTT) mechanism was confirmed and visualized by cryo-electron microscopy (cryo-EM). The biochemical studies confirmed the synchronous rates of transcription and translation in E. coli suggesting a regulatory function of the leading ribosome on the RNAP propagation. However, the in-vitro cryo-EM structures show stationary CTT complexes bridged by transcription factors NusG alone or in combination with NusA. These CTT complexes lack the involvement of translation elongation factors such as EF-Tu or EF-G to activate translation phase in CTT. Here we present biochemical and cryo-EM evidence of physically interacting bacterial 70S ribosome and RNA polymerase (RNAP). The sucrose gradient binding assays confirm the presence of RNAP in the elution peak of 70S ribosome with bound nucleic acid scaffold. The initial cryo-EM map reconstruction of the CTT complex shows poor RNAP occupancy due to its dynamic behaviour. Future studies are aimed to capture the early elongation steps of CTT using EF-Tu and GTP in a time-dependent manner. Time-resolved cryo-EM approach will enable the investigation of active transcription-translation coupling via EF-Tu initiated translation elongation process.
Česky
V bakteriích jsou mRNA překládány ribozomy současně, jak jsou přepisovany. Mechanismus vázané transkripce a translace (CTT) byl potvrzen a vizualizován kryo-elektronovou mikroskopií (kryo-EM). Biochemické studie potvrdily synchronní rychlosti transkripce a translace v E. coli, což naznačuje regulační funkci vedoucího ribozomu na propagaci RNAP. In-vitro kryo-EM struktury však ukazují stacionární CTT komplexy přemostěné transkripčními faktory NusG samotným nebo v kombinaci s NusA. Tyto CTT komplexy postrádají zapojení translačních elongačních faktorů, např jako EF-Tu nebo EF-G pro aktivaci translační fáze v CTT. Zde uvádíme biochemický a kryo-EM důkaz interagujícího bakteriálního 70S ribozomu a RNA polymerázy (RNAP). Vazebné testy v gradientu sacharózy potvrzují přítomnost RNAP v elučním píku 70S ribozomu s navázaným skeletem nukleovych kyselin. Počáteční rekonstrukce kryo-EM mapy komplexu CTT ukazuje špatné obsazení RNAP kvůli dynamickemu chování. Budoucí studie jsou zaměřeny na zachycení časných elongačních kroků CTT pomocí EF-Tu a GTP časově závislým způsobem. Časově rozlišený kryo-EM přístup umožní sledovani aktivního spojení transkripce-translace prostřednictvím EF-Tu iniciovaného translačního elongačního procesu.
Návaznosti
| LL2008, projekt VaV |
|