NMR Studies of HAR1 RNA Secondary Structures Reveal Conformational Dynamics in the Human RNA
NMR Studies of HAR1 RNA Secondary Structures Reveal Conformational Dynamics in the Human RNA
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HAR1 RNA 二级结构的 NMR 研究揭示了人类 RNA 的构象动力学
DOI：
10.1002/cbic.201200401
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发表时间：
1974
期刊：
影响因子：
3.2
通讯作者：
Schwalbe
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ziegeler;Richter;Schwalbe
比较基因组学表明，非编码 RNA 在人类和黑猩猩之间表现出显着差异。人类加速区 1 (HAR1) 是人类基因组中的一个部分，与黑猩猩基因组相比，它表现出最强的核苷酸替换加速率。它与人类大脑的高级认知功能有关。 HAR1F基因的HAR1区域被转录成118nt非编码RNA。我们利用 CD 和 NMR 光谱并应用“分而治之”策略，提供实验数据来验证黑猩猩和人类 HAR1 RNA 的可用二级结构模型。这些突变导致人类 HAR1 RNA 中的二级和三级结构更加动态，这可能是其功能的一部分。我们还确定了黑猩猩和人类 HAR1 RNA 最保守部分的螺旋 H1 的 NMR 溶液结构。 Helix H1包含一个GAA不对称内环，其结构此前尚未解开。 37 nt 黑猩猩和人类 RNA 片段（c37 和 h37 RNA）在单个碱基对上存在差异。 h37 RNA 折叠成比 c37 RNA 稍微稳定和刚性的结构。两种 NMR 结构均显示出与 GAA 环对应的残基的结构异质性。
Comparative genomics has shown that noncoding RNAs can display substantial differences between humans and chimpanzees. The human accelerated region 1 (HAR1) is a section in the human genome that exhibits the most strongly accelerated rate of nucleotide substitution in relation to the chimpanzee genome. It is associated with higher cognitive functions in human brains. TheHAR1region of theHAR1Fgene is transcribed into a 118 nt noncoding RNA. We provide experimental data to validate available secondary structure models of chimpanzee and human HAR1 RNA by utilizing CD and NMR spectroscopy and applying a “divide‐and‐conquer” strategy. The mutations lead to more dynamic secondary and tertiary structure in the human HAR1 RNA, presumably as part of its function. We have also determined NMR solution structures of helix H1 as the most conserved part of the chimpanzee and human HAR1 RNAs. Helix H1 contains a GAA asymmetric internal loop, the structure of which had not been solved previously. 37 nt chimpanzee and human RNA fragments (c37 and h37 RNAs) differ in a single base pair. h37 RNA folds into a slightly more stable and rigid structure than c37 RNA. Both NMR structures show structural heterogeneity of the residues corresponding to the GAA loop.
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