Un termómetro de ARN (o termosensor de ARN ) es una molécula de ARN no codificante sensible a la temperatura que regula la expresión génica . Los termómetros de ARN a menudo regulan los genes necesarios durante una respuesta de choque térmico o frío , pero se han visto implicados en otras funciones reguladoras, como la patogenicidad y la inanición . [1]
En general, los termómetros de ARN funcionan cambiando su estructura secundaria en respuesta a las fluctuaciones de temperatura. Esta transición estructural puede exponer u ocluir regiones importantes de ARN, como un sitio de unión a ribosoma , que luego afecta la tasa de traducción de un gen codificador de proteínas cercano .
Los termómetros de ARN, junto con los ribointerruptores , se utilizan como ejemplos en apoyo de la hipótesis del mundo del ARN . Esta teoría propone que el ARN fue una vez el único ácido nucleico presente en las células y fue reemplazado por el actual sistema de proteínas ADN → ARN → . [2]
Ejemplos de termómetros de ARN incluyen FourU , [3] el elemento regulador cis de Hsp90 , [4] el elemento ROSE , [5] el termómetro de ARN Lig , [6] y el termómetro Hsp17 . [7]
El primer elemento de ARN sensible a la temperatura se informó en 1989. [8] Antes de esta investigación, se encontró que las mutaciones corriente arriba del sitio de inicio de la transcripción en un ARNm cIII del fago lambda (λ) afectaban el nivel de traducción de la proteína cIII. [9] Esta proteína participa en la selección de un ciclo de vida lítico o lisogénico en el fago λ, con altas concentraciones de cIII que promueven la lisogenia. [9] Un estudio más detallado de esta región de ARN aguas arriba identificó dos estructuras secundarias alternativas ; Un estudio experimental encontró que las estructuras son intercambiables y dependientes tanto del ion magnesioconcentración y temperatura. [8] [10] Ahora se cree que este termómetro de ARN estimula la entrada a un ciclo lítico bajo estrés por calor para que el bacteriófago se replique rápidamente y escape de la célula huésped. [1]
El término "termómetro de ARN" no se acuñó hasta 1999, [11] cuando se aplicó al elemento de ARN rpoH identificado en Escherichia coli . [12] Más recientemente, se han empleado búsquedas bioinformáticas para descubrir varios termómetros de ARN candidatos novedosos. [13] Sin embargo, las búsquedas tradicionales basadas en secuencias son ineficaces, ya que la estructura secundaria del elemento está mucho más conservada que la secuencia de ácido nucleico . [13]