BIOLOGIA MOLECULAR DE LAS RELACIONES SIMBIOTICAS

Learning to live together: mutualism between self-splicing introns and their hosts
David R Edgell1 , Venkata R Chalamcharla2,3 and Marlene Belfort2
1 Department of Biochemistry, Schulich School of Medicine and Dentistry, The University of Western Ontario, London, Ontario, Canada N6A 5C1
2 Center for Medical Sciences, Wadsworth Center, New York State Department of Health, and University at Albany, SUNY, Albany, NY 12208, USA
3 National Cancer Institute, National Institutes of Health, Bethesda, MD 20892, USA
author email corresponding author email
BMC Biology 2011, 9:22doi:10.1186/1741-7007-9-22
Ver. mas en:
http://www.biomedcentral.com/1741-7007/9/22

Grupo I y II intrones pueden ser considerados como parásitos moleculares que la proteína de la interrupción de codificación y estructurales de los genes de ARN en todos los ámbitos de la vida. Funcionan como ribozimas de autoeliminación y por lo tanto limitar los costes fenotípica nueva relacionada con la interrupción de un gen de acogida, mientras que actúan como elementos de ADN móvil para promover su propagación en el interior y entre los genomas. Una vez considerados los elementos de ADN puramente egoísta, que ahora parece, a la luz de los trabajos recientes sobre los mecanismos moleculares que regulan grupo de bacterias y fagos I y II intrón dinámica, para mostrar pruebas de co-evolución con sus anfitriones. Estas relaciones previamente subestimado servir a la co-evolución de las entidades especialmente en épocas de estrés ambiental.

Revisión

Una de las relaciones más complejas en biología es que entre un huésped y parásito. Casi todos los organismos estudiados hasta el momento el puerto elementos genéticos móviles y / o sus derivados. A nivel genómico, el punto de vista tradicional de los elementos móviles es que proporcionan beneficios al parecer poco o nada al anfitrión, mientras que parasitan la maquinaria celular del huésped para promover la movilidad de los elementos a través de complejos mecanismos moleculares [1,2]. La respuesta del huésped a estos elementos es principalmente defensiva, como lo demuestran las múltiples formas de regulación negativa que regular a la baja la actividad de elementos móviles [3-8]. La persistencia de un elemento móvil en una determinada población es, pues, el resultado de un delicado equilibrio entre un exceso de carga mutacional en el host causado por la actividad libre del elemento, y una excesiva regulación negativa impuesta por el anfitrión en el elemento para limitar la movilidad. Si bien la relación entre el huésped y el elemento móvil es a menudo visto como una carrera de armas moleculares [9], los últimos datos experimentales sostienen que la relación es más elaborado de lo que se aprecia.

Un grupo de elementos genéticos móviles comprende el grupo I y II intrones. Estas secuencias de genes de ARN interrupción codificadores de proteínas estructurales y en todos los ámbitos de la vida y pueden ser considerados como parásitos moleculares. Cuando el gen se transcribe en el ARN, la secuencia intrón actúa como una ribozima (una ARN con actividad enzimática), que elimina la secuencia intrón del transcrito primario de ARN, lo que limita el costo fenotípicas asociadas con la inserción del elemento en un gen de acogida y la promoción de su mantenimiento en el genoma. En el caso de los intrones del grupo I y II, la relación huésped-parásito es enriquecida por el hecho de que los intrones se han sido invadidas por pequeños elementos parásitos - los genes que codifican para la promoción de la movilidad, las actividades que permiten el elemento de ADN para moverse dentro y entre los genomas [10]. Por lo tanto, al menos dos niveles de parasitismo existen para intrones móviles: el intrón en el gen de acogida se interrumpe, y el gen de invasores en el intrón. En conjunto, el intrón y su proteína codificada movilidad (a menudo llamado un intrón proteína codificada, IEP) colaborar para formar un elemento compuesto móvil que utiliza host de replicación del ADN, la recombinación y reparación de vías de propagación [11], mientras que la actividad ribozima asegura que no interrumpir la función de los genes en el que se inserta. En consecuencia, se ha hecho evidente que hay un extraordinario grado de co-evolución entre los IEP, los intrones que la casa de ellos, y el organismo huésped. Esta revisión pone de manifiesto varios estudios recientes sondeo de la interacción entre los intrones auto-splicing en los genomas de bacterias y fagos, sus genes, y sus huéspedes de bacterias y bacteriófagos.