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【24h】

Molecular crowding induces primer extension by RNA polymerase through base stacking beyond Watson-Crick rules

机译：通过基部堆叠超出Watson-Cric规则，分子挤在RNA聚合酶的分子挤出诱导引物延伸

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摘要

The polymerisation of nucleic acids is essential for copying genetic information correctly to the next generations, whereas mispolymerisation could promote genetic diversity. It is possible that in the prebiotic era, polymerases might have used mispolymerisation to accelerate the diversification of genetic information. Even in the current era, polymerases of RNA viruses frequently cause mutations. In this study, primer extension under different molecular crowding conditions was measured using T7 RNA polymerase as a model for the reaction in the prebiotic world. Interestingly, molecular crowding using 20 wt% poly(ethylene glycol) 2000 preferentially promoted the primer extensions with ATP and GTP by T7 RNA polymerase, regardless of Watson-Crick base-pairing rules. This indicates that molecular crowding decreases the dielectric constants in solution, resulting in enhancement of stacking interactions between the primer and an incorporated nucleotide. These findings suggest that molecular crowding could accelerate genetic diversity in the prebiotic world and may promote transcription error of RNA viruses in the current era.
机译：核酸的聚合对于将遗传信息正确复制到下一代是必不可少的，而不平衡可以促进遗传多样性。在益生元的时代，聚合酶可能使用不存在的遗传信息的多样化。即使在当前时代，RNA病毒的聚合酶也经常导致突变。在该研究中，使用T7 RNA聚合酶作为在益生元世界中反应的模型测量不同分子挤压条件下的引物延伸。有趣的是，使用20wt％聚（乙二醇）2000的分子拥挤优选通过T7 RNA聚合酶促进与ATP和GTP的引物延伸，无论Watson-Crick碱基配对规则如何。这表明分子挤在溶液中的介电常数下降，导致引物与掺入核苷酸之间的堆叠相互作用的增强。这些发现表明，分子拥挤可以加速益生元世界的遗传多样性，并可促进当前时代RNA病毒的转录误差。

著录项

  • 来源
    《RSC Advances》 |2020年第55期|共7页
  • 作者

    Takahashi Shuntaro; Okura Hiromichi; Chilka Pallavi; Ghosh Saptarshi; Sugimoto Naoki;

  • 作者单位

    Konan Univ Frontier Inst Biomol Engn Res FIBER 7-1-20 Minatojima Minamimachi Kobe Hyogo 6500047 Japan;

    Konan Univ Frontier Inst Biomol Engn Res FIBER 7-1-20 Minatojima Minamimachi Kobe Hyogo 6500047 Japan;

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    Konan Univ Frontier Inst Biomol Engn Res FIBER 7-1-20 Minatojima Minamimachi Kobe Hyogo 6500047 Japan;

    Konan Univ Frontier Inst Biomol Engn Res FIBER 7-1-20 Minatojima Minamimachi Kobe Hyogo 6500047 Japan;

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  • 中图分类 化学;
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