Мотив РНК — это описание группы РНК , имеющих родственную структуру. Мотивы РНК состоят из набора особенностей первичной последовательности и вторичной структуры родственных РНК. Таким образом, это расширяет концепцию мотива последовательности , включив в него вторичную структуру РНК. Термин «мотив РНК» может относиться как к образцу, так и к последовательностям РНК, которые ему соответствуют.
Мотивы РНК можно описать в двух основных формах: множественное выравнивание последовательностей или явный шаблон поиска. Выравнивание обычно дополняется консенсусной вторичной структурой, т.е. структурой, которая является общей для всех или большинства РНК. Последовательности в выравнивании затем неявно определяют образец консервации, который можно, например, использовать для поиска дополнительных примеров РНК. Эту стратегию поиска реализует, в частности, пакет программного обеспечения Infernal. [1]
База данных Rfam представляет собой набор множественных выравниваний последовательностей, которые определяют большое подмножество достоверно известных мотивов РНК и связанной с ними информации. Его данные можно использовать с программным обеспечением Infernal для поиска примеров таких РНК в базах данных последовательностей, например, последовательностейгенома .
Альтернативно, мотивы РНК также могут быть описаны с использованием явных шаблонов поиска, которые определяют конкретные шаблоны первичных последовательностей в сочетании с ограничениями того, где должны образовываться спирали. Такие шаблоны можно использовать для поиска совпадающих подпоследовательностей в большой базе данных последовательностей. Некоторые пакеты программного обеспечения реализуют такой поиск, например, RNArobo [2] и RNAmotif. [3]
Многие методы обнаружения новых РНК используют сравнительный подход, при котором различные последовательности анализируются вместе, чтобы обнаружить характерные сигналы консервативной РНК. Когда такие методы оказываются успешными, полученную новую консервативную РНК можно рассматривать как мотив РНК, экспрессируемый с использованием выравнивания или паттерна. Ранним примером является мотив РНК, основанный на Т-боксе , который в 1993 году был определен как связанный с генами аминоацил-тРНК-синтетазы. [4] Позже был продемонстрирован механизм, с помощью которого этот мотив РНК регулирует гены, что установило, таким образом, функциональное значение мотива РНК. Позже, в 1997 году, консервативный мотив РНК, названный B12 - box, был обнаружен выше генов, связанных с метаболизмом B12 . [5] Позже было обнаружено, что этот мотив РНК соответствует части рибопереключателя, который связывает кофактор аденозилкобаламин , который часто называют рибопереключателем кобаламина . (Было показано, что более поздние варианты связывают другие производные кобаламина.) Известны многие другие примеры мотивов РНК, функции которых были позже определены, особенно в контексте рибопереключателей. [6] Однако были функционально охарактеризованы другие типы мотивов РНК, такие как бактериальные мРНК, такие как РНК 6C , которая была обнаружена как мотив в 2007 году [7] и функционально охарактеризована в 2016 году [8] или рибозимы , такие как рибозим твистер. , который был обнаружен как мотив РНК и функционально охарактеризован в той же публикации. [9]