Le riboswitch ribB d'Escherichia coli détecte le mononucléotide de flavine dans une fenêtre transcriptionnelle définie

Les riboswitches sont des régulateurs d'ARN liant des métabolites qui modulent l'expression génique aux niveaux de la transcription et de la traduction. L'un des traits caractéristiques de la régulation par riboswitch est qu'ils subissent des changements structurels lors de la liaison du métabolite. Bien qu'un grand effort ait été consacré à caractériser comment le métabolite est reconnu par le riboswitch, il y a encore relativement peu d'informations concernant la manière dont la détection des ligands est effectuée dans un contexte transcriptionnel. Ici, nous étudions le repliement cotranscriptionnel dépendant du ligand du riboswitch ribB sensible au FMN d'Escherichia coli. En utilisant des essais avec l'RNase H pour étudier les transcrits de riboswitch ribB naissants, des sondes ADN ciblant les tiges P1 et de séquestrations indiquent que la liaison du FMN entraîne la protection de ces régions contre la clivage par l'RNase H, ce qui est conforme à l'inhibition de l'initiation de la traduction lorsque le riboswitch est lié au FMN. Nos résultats montrent que la détection du ligand est fortement affectée par la position de l'ARN polymérase en cours d'élongation, qui définit une fenêtre transcriptionnelle de liaison au FMN, bordée à son extrémité 3′ par un site de pause transcriptionnelle. De plus, en utilisant successivement des sondes ADN chevauchantes ciblant un sous-domaine du riboswitch, nos données suggèrent la présence d'une région hélicoïdale précédemment insoupçonnée impliquant le brin 3′ de la tige P1. Nos résultats montrent que cette région hélicoïdale est conservée chez les espèces bactériennes, suggérant ainsi que cette structure prédite, la tige anti*-P1, est impliquée dans la conformation libre en FMN du riboswitch ribB. Globalement, notre étude démontre davantage que des stratégies de repliement complexes peuvent être utilisées par les riboswitches pour effectuer la détection des métabolites pendant le processus transcriptionnel.