Vibrio choleraeのVC2環状Di-GMP依存性リボススイッチは、RNAの安定性を制御することにより、上流の推定小RNAの発現を調節します

環状Di-GMP（C-Di-GMP）は、Choleraeビブリオの生物学で重要な細菌の第二メッセンジャー分子ですが、この分子が下流の表現型を調節する分子メカニズムは完全に特徴付けられていません。以前に、遺伝子TFOYの上流にエンコードされたVC2 C-Di-GMP結合リボスイッチが、C-Di-GMPに応答してオフスイッチとして機能することを示しました。ただし、C-Di-GMPがTFOYの発現を制御するメカニズムは完全には解明されていません。このメカニズムの研究中に、VC2へのC-Di-GMP結合は、VC2リボスウィッチのすぐ下流にある3 '端を持つ上流の非コードRNAの存在量と安定性も制御することを決定しました。我々の結果は、これらの推定上の小さなRNA（SRNA）は転写終了によって生成されるのではなく、c-di-GMPがVC2に結合した場合の上流の非翻訳RNAの分解を防ぐことによって生成されることを示唆しています。mRNAの。それらは高度に構造化されており、転写の終了または翻訳の開始を変更するために、特定の化学的手がかりを認識し、応答します。この研究では、VC2という名前の3 'リボスイッチが、同族のリゴススイッチが同族リガンドに結合した上流の非翻訳RNAの安定性を制御し、セカンドメッセンジャーサイクリックDI-GMPをリードする、リボススイッチを介した遺伝子調節の新しいメカニズムを報告します。以前に記載されていなかった推定SRNAの蓄積に。さらに、リゴススイッチへのリガンドの結合がRNAの分解を妨げることを実証します。リボススイッチのリガンドへの結合は、しばしばコンパクトに構造化されたRNAを生成するため、この遺伝子調節のメカニズムが広範囲であると仮定します。

Cyclic di-GMP (c-di-GMP) is a bacterial second messenger molecule that is important in the biology of Vibrio cholerae, but the molecular mechanisms by which this molecule regulates downstream phenotypes have not been fully characterized. We have previously shown that the Vc2 c-di-GMP-binding riboswitch, encoded upstream of the gene tfoY, functions as an off switch in response to c-di-GMP. However, the mechanism by which c-di-GMP controls expression of tfoY has not been fully elucidated. During our studies of this mechanism, we determined that c-di-GMP binding to Vc2 also controls the abundance and stability of upstream noncoding RNAs with 3' ends located immediately downstream of the Vc2 riboswitch. Our results suggest these putative small RNAs (sRNAs) are not generated by transcriptional termination but rather by preventing degradation of the upstream untranslated RNA when c-di-GMP is bound to Vc2.IMPORTANCE Riboswitches are typically RNA elements located in the 5' untranslated region of mRNAs. They are highly structured and specifically recognize and respond to a given chemical cue to alter transcription termination or translation initiation. In this work, we report a novel mechanism of riboswitch-mediated gene regulation in Vibrio cholerae whereby a 3' riboswitch, named Vc2, controls the stability of upstream untranslated RNA upon binding to its cognate ligand, the second messenger cyclic di-GMP, leading to the accumulation of previously undescribed putative sRNAs. We further demonstrate that binding of the ligand to the riboswitch prevents RNA degradation. As binding of riboswitches to their ligands often produces compactly structured RNA, we hypothesize this mechanism of gene regulation is widespread.