• 文献检索
  • 文档翻译
  • 深度研究
  • 学术资讯
  • Suppr Zotero 插件Zotero 插件
  • 邀请有礼
  • 套餐&价格
  • 历史记录
应用&插件
Suppr Zotero 插件Zotero 插件浏览器插件Mac 客户端Windows 客户端微信小程序
定价
高级版会员购买积分包购买API积分包
服务
文献检索文档翻译深度研究API 文档MCP 服务
关于我们
关于 Suppr公司介绍联系我们用户协议隐私条款
关注我们

Suppr 超能文献

核心技术专利:CN118964589B侵权必究
粤ICP备2023148730 号-1Suppr @ 2026

文献检索

告别复杂PubMed语法,用中文像聊天一样搜索,搜遍4000万医学文献。AI智能推荐,让科研检索更轻松。

立即免费搜索

文件翻译

保留排版,准确专业,支持PDF/Word/PPT等文件格式,支持 12+语言互译。

免费翻译文档

深度研究

AI帮你快速写综述,25分钟生成高质量综述,智能提取关键信息,辅助科研写作。

立即免费体验

三聚体编码前体 RNA 氨酰化。

Triplet-Encoded Prebiotic RNA Aminoacylation.

机构信息

MRC Laboratory of Molecular Biology, Cambridge CB2 0QH, UK.

Institut für Pharmazie und Molekulare Biotechnologie, Universität Heidelberg, Heidelberg 69120, Germany.

出版信息

J Am Chem Soc. 2023 Jul 26;145(29):15971-15980. doi: 10.1021/jacs.3c03931. Epub 2023 Jul 12.

DOI:10.1021/jacs.3c03931
PMID:37435826
原文链接:https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10375532/
Abstract

The encoding step of translation involves attachment of amino acids to cognate tRNAs by aminoacyl-tRNA synthetases, themselves the product of coded peptide synthesis. So, the question arises─before these enzymes evolved, how were primordial tRNAs selectively aminoacylated? Here, we demonstrate enzyme-free, sequence-dependent, chemoselective aminoacylation of RNA. We investigated two potentially prebiotic routes to aminoacyl-tRNA acceptor stem-overhang mimics and analyzed those oligonucleotides undergoing the most efficient aminoacylation. Overhang sequences do not significantly influence the chemoselectivity of aminoacylation by either route. For aminoacyl-transfer from a mixed anhydride donor strand, the chemoselectivity and stereoselectivity of aminoacylation depend on the terminal three base pairs of the stem. The results support early suggestions of a second genetic code in the acceptor stem.

摘要

翻译的编码步骤涉及到氨酰-tRNA 合成酶将氨基酸连接到相应的 tRNA 上,而氨酰-tRNA 合成酶本身就是编码肽合成的产物。因此,问题出现了——在这些酶进化之前,原始的 tRNA 是如何被选择性氨酰化的?在这里,我们展示了无酶、序列依赖性、化学选择性的 RNA 氨酰化。我们研究了两种潜在的前生物途径来模拟氨酰-tRNA 受体茎-悬垂,并分析了那些经历最有效氨酰化的寡核苷酸。悬垂序列对两种途径的氨酰化的化学选择性都没有显著影响。对于混合酸酐供体链上的氨酰转移,氨酰化的化学选择性和立体选择性取决于茎的末端三个碱基对。结果支持了在受体茎中存在第二个遗传密码的早期建议。

https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/84e3/10375532/d95fc81eab2c/ja3c03931_0005.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/84e3/10375532/400a4ae06941/ja3c03931_0002.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/84e3/10375532/f1ccf0635c0e/ja3c03931_0003.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/84e3/10375532/79e4a0a0c04f/ja3c03931_0004.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/84e3/10375532/d95fc81eab2c/ja3c03931_0005.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/84e3/10375532/400a4ae06941/ja3c03931_0002.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/84e3/10375532/f1ccf0635c0e/ja3c03931_0003.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/84e3/10375532/79e4a0a0c04f/ja3c03931_0004.jpg
https://cdn.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/blobs/84e3/10375532/d95fc81eab2c/ja3c03931_0005.jpg

相似文献

1
Triplet-Encoded Prebiotic RNA Aminoacylation.三聚体编码前体 RNA 氨酰化。
J Am Chem Soc. 2023 Jul 26;145(29):15971-15980. doi: 10.1021/jacs.3c03931. Epub 2023 Jul 12.
2
Interstrand Aminoacyl Transfer in a tRNA Acceptor Stem-Overhang Mimic.tRNA 受体茎环突出模拟物中的链间氨酰基转移。
J Am Chem Soc. 2021 Aug 4;143(30):11836-11842. doi: 10.1021/jacs.1c05746. Epub 2021 Jul 20.
3
Aminoacylation of RNA minihelices: implications for tRNA synthetase structural design and evolution.RNA小螺旋的氨酰化:对氨酰tRNA合成酶结构设计和进化的启示
Crit Rev Biochem Mol Biol. 1993;28(4):309-22. doi: 10.3109/10409239309078438.
4
An operational RNA code for amino acids and possible relationship to genetic code.氨基酸的操作性RNA密码及其与遗传密码的可能关系。
Proc Natl Acad Sci U S A. 1993 Oct 1;90(19):8763-8. doi: 10.1073/pnas.90.19.8763.
5
One ancestor for two codes viewed from the perspective of two complementary modes of tRNA aminoacylation.从tRNA氨基酰化的两种互补模式角度看,一个祖先对应两种编码。
Biol Direct. 2009 Jan 27;4:4. doi: 10.1186/1745-6150-4-4.
6
On the origin of the genetic code: signatures of its primordial complementarity in tRNAs and aminoacyl-tRNA synthetases.关于遗传密码的起源:tRNA和氨酰-tRNA合成酶中原始互补性的特征
Heredity (Edinb). 2008 Apr;100(4):341-55. doi: 10.1038/sj.hdy.6801086. Epub 2008 Mar 5.
7
Evidence for a conserved relationship between an acceptor stem and a tRNA for aminoacylation.用于氨酰化的受体茎与tRNA之间存在保守关系的证据。
RNA. 1995 Sep;1(7):707-13.
8
Potentially Prebiotic Synthesis of Aminoacyl-RNA via a Bridging Phosphoramidate-Ester Intermediate.通过桥连磷酰胺酯中间体的潜在前生物合成氨酰-RNA。
J Am Chem Soc. 2022 Mar 9;144(9):4254-4259. doi: 10.1021/jacs.2c00772. Epub 2022 Mar 1.
9
An operational RNA code for amino acids and variations in critical nucleotide sequences in evolution.一种用于氨基酸的操作性RNA密码以及进化过程中关键核苷酸序列的变异。
J Mol Evol. 1995 May;40(5):531-6. doi: 10.1007/BF00166621.
10
RNA tetraloops as minimalist substrates for aminoacylation.作为氨基酰化作用最简底物的RNA四环。
Biochemistry. 1992 Jun 2;31(21):4931-6. doi: 10.1021/bi00136a002.

引用本文的文献

1
Origins of life: the molecules that could have unlocked peptide synthesis.生命的起源:可能开启肽合成的分子。
Nature. 2025 Aug;644(8078):878-879. doi: 10.1038/d41586-025-02518-6.
2
Decoupling Global and Local Structural Changes in Self-aminoacylating Ribozymes Reveals the Critical Role of Local Structural Dynamics in Ribozyme Activity.解开自我氨酰化核酶中全局和局部结构变化的耦合揭示了局部结构动力学在核酶活性中的关键作用。
JACS Au. 2025 May 9;5(5):2172-2185. doi: 10.1021/jacsau.5c00146. eCollection 2025 May 26.
3
Traces of a Primitive RNA Ring in Current Genomes.

本文引用的文献

1
The tRNA identity landscape for aminoacylation and beyond.tRNA 识别景观:氨酰化及其他功能
Nucleic Acids Res. 2023 Feb 28;51(4):1528-1570. doi: 10.1093/nar/gkad007.
2
Prebiotic Assembly of Cloverleaf tRNA, Its Aminoacylation and the Origin of Coding, Inferred from Acceptor Stem Coding-Triplets.从受体茎编码三联体推断,前体 tRNA 的三叶形组装、其氨酰化和编码的起源。
Int J Mol Sci. 2022 Dec 12;23(24):15756. doi: 10.3390/ijms232415756.
3
Arguments against the stereochemical theory of the origin of the genetic code.反对遗传密码起源的立体化学理论的观点。
当前基因组中原始RNA环的痕迹。
Biology (Basel). 2025 May 12;14(5):538. doi: 10.3390/biology14050538.
4
Intellectual frameworks to understand complex biochemical systems at the origin of life.用于理解生命起源时复杂生化系统的知识框架。
Nat Chem. 2025 Jan;17(1):11-19. doi: 10.1038/s41557-024-01698-4. Epub 2025 Jan 6.
5
Selective Nonenzymatic Formation of Biologically Common RNA Hairpins.生物常见RNA发夹的选择性非酶促形成
Angew Chem Int Ed Engl. 2025 Jan 27;64(5):e202417370. doi: 10.1002/anie.202417370. Epub 2024 Nov 26.
6
RNA-directed peptide synthesis across a nicked loop.通过缺口环引导的肽合成。
Nucleic Acids Res. 2024 Oct 28;52(19):11415-11422. doi: 10.1093/nar/gkae702.
7
Gradual evolution of a homo-l-peptide world on homo-d-configured RNA and DNA.在同型d构型的RNA和DNA上同型l-肽世界的逐步演化。
Chem Sci. 2024 Aug 2;15(35):14171-6. doi: 10.1039/d4sc03384a.
8
Initial Amino Acid:Codon Assignments and Strength of Codon:Anticodon Binding.起始氨基酸:密码子分配和密码子强度:反密码子结合。
J Am Chem Soc. 2024 May 8;146(18):12857-12863. doi: 10.1021/jacs.4c03644. Epub 2024 Apr 27.
9
Base Pairing Promoted the Self-Organization of Genetic Coding, Catalysis, and Free-Energy Transduction.碱基配对促进了遗传编码、催化作用和自由能转导的自组织过程。
Life (Basel). 2024 Jan 30;14(2):199. doi: 10.3390/life14020199.
Biosystems. 2022 Nov;221:104750. doi: 10.1016/j.biosystems.2022.104750. Epub 2022 Aug 12.
4
Template-Free Assembly of Functional RNAs by Loop-Closing Ligation.无模板的功能性 RNA 通过环封闭连接组装。
J Am Chem Soc. 2022 Aug 3;144(30):13920-13927. doi: 10.1021/jacs.2c05601. Epub 2022 Jul 26.
5
Potentially Prebiotic Synthesis of Aminoacyl-RNA via a Bridging Phosphoramidate-Ester Intermediate.通过桥连磷酰胺酯中间体的潜在前生物合成氨酰-RNA。
J Am Chem Soc. 2022 Mar 9;144(9):4254-4259. doi: 10.1021/jacs.2c00772. Epub 2022 Mar 1.
6
Single nucleotide translation without ribosomes.无核糖体的单核苷酸翻译。
Nat Chem. 2021 Aug;13(8):751-757. doi: 10.1038/s41557-021-00749-4. Epub 2021 Jul 26.
7
Interstrand Aminoacyl Transfer in a tRNA Acceptor Stem-Overhang Mimic.tRNA 受体茎环突出模拟物中的链间氨酰基转移。
J Am Chem Soc. 2021 Aug 4;143(30):11836-11842. doi: 10.1021/jacs.1c05746. Epub 2021 Jul 20.
8
Coding triplets in the tRNA acceptor-TΨC arm and their role in present and past tRNA recognition.tRNA 受体臂中的编码三联体及其在当前和过去 tRNA 识别中的作用。
FEBS Lett. 2021 Apr;595(7):913-924. doi: 10.1002/1873-3468.14044. Epub 2021 Mar 11.
9
Harnessing chemical energy for the activation and joining of prebiotic building blocks.利用化学能量激活和连接前生物构建块。
Nat Chem. 2020 Nov;12(11):1023-1028. doi: 10.1038/s41557-020-00564-3. Epub 2020 Oct 22.
10
G:U-Independent RNA Minihelix Aminoacylation by Nanoarchaeum equitans Alanyl-tRNA Synthetase: An Insight into the Evolution of Aminoacyl-tRNA Synthetases.古生菌 Nanoarchaeum equitans 丙氨酰-tRNA 合成酶对 U 独立 RNA 小发夹氨酰化:对氨酰-tRNA 合成酶进化的深入了解。
J Mol Evol. 2020 Aug;88(6):501-509. doi: 10.1007/s00239-020-09945-1. Epub 2020 May 7.