Riboswitch

Riboswitches sind etwa 200 nt lange RNA-Strukturen, die Metabolite erkennen.

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Sie wurden im regulatorischen Bereich von mRNAs entdeckt. Sie können die Abschaltung der Transkription oder Translation der eigenen mRNA bewirken. Regulatorproteine sind in diesem Fall also nicht nötig. Mehr als 2 % aller bakteriellen Gene werden durch Riboswitches erkannt.

Benutzt für die Erkennung von Metaboliten (beispielsweise Guanin, Adenin, L-Lysin) wird die Sekundär- und Tertiärstruktur. Die Erkennung der Liganden erfolgt sehr präzise über die Erkennung von Ladungen, funktionelle Gruppen und der Stereochemie. Um diese zu erkennen gibt es spezielle Taschen, die unter anderem durch stacking und Schleifen gebildet werden. Wenn der Ligand bindet, so kommt es zu einer Konformationsänderung in der RNA. Dadurch kann die ribosomale Bindungsstelle (Shine Dalgarno Sequenz) im Inneren des RNA Moleküls verborgen werden, wodurch es nicht zum Start der Translation kommt. Durch die Konformationsänderung kann es auch zur Bildung einer Haarnadelstruktur kommen, wodurch die Transkription abgebrochen wird.

Literatur

• Sashital, D.G. & Butcher, S.E. (2006): Flipping off the riboswitch: RNA structures that control gene expression. In: ACS Chem. Biol. Bd. 1, S. 341-345. PMID 17163768 doi:10.1021/cb6002465