Cryo-EM structure and functional landscape of an RNA polymerase ribozyme
Notice bibliographique
Résumé
The emergence of an RNA replicase capable of self-replication is considered an important stage in the origin of life. RNA polymerase ribozymes (PR) - including a variant that uses trinucleotide triphosphates (triplets) as substrates - have been created by in vitro evolution and are the closest functional analogues of the replicase, but the structural basis for their function is poorly understood. Here we use single-particle cryogenic electron microscopy (cryo-EM) and high-throughput mutation analysis to obtain the structure of a triplet polymerase ribozyme (TPR) apoenzyme and map its functional landscape. The cryo-EM structure at 5-Å resolution reveals the TPR as an RNA heterodimer comprising a catalytic subunit and a noncatalytic, auxiliary subunit, resembling the shape of a left hand with thumb and fingers at a 70° angle. The two subunits are connected by two distinct kissing-loop (KL) interactions that are essential for polymerase function. Our combined structural and functional data suggest a model for templated RNA synthesis by the TPR holoenzyme, whereby heterodimer formation and KL interactions preorganize the TPR for optimal primer-template duplex binding, triplet substrate discrimination, and templated RNA synthesis. These results provide a better understanding of TPR structure and function and should aid the engineering of more efficient PRs.
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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 | 0,001 |
| 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 ».