Structural dynamics of the SARS-CoV-2 frameshift-stimulatory pseudoknot reveal topologically distinct conformers
Notice bibliographique
Résumé
The RNA pseudoknot that stimulates −1 programmed ribosomal frameshifting in SARS coronavirus-2 (SARS-CoV-2) is a possible drug target. To understand how this 3-stemmed pseudoknot responds to the mechanical tension applied by ribosomes during translation, which is thought to play a key role during frame-shifting, we probed its structural dynamics under tension using optical tweezers. Unfolding curves revealed that the frameshift signal formed multiple different structures: at least two distinct pseudoknotted conformers with different unfolding forces and energy barriers, as well as alternative stem-loop structures. Refolding curves showed that stem 1 formed first in the pseudoknotted conformers, followed by stem 3 and then stem 2. By extending the handle holding the RNA to occlude the 5′ end of stem 1, the proportion of the different pseudoknot conformers could be altered systematically, consistent with structures observed in cryo-EM images and computational simulations that had distinct topologies: the 5′ end of the RNA threaded through the 3-helix junction to form a ring-knot, or unthreaded as in more standard H-type pseudoknots. These results resolve the folding mechanism of the frameshift signal in SARS-CoV-2 and highlight the dynamic conformational heterogeneity of this RNA, with important implications for structure-based drug-discovery efforts.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».