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Ribonuclease P (RNase P) is essential for the 5'-end maturation of tRNAs in all kingdoms of life. In Escherichia coli, temperature sensitive mutations in either its protein (rnpA49) and or RNA (rnpB709) subunits lead to inviability at nonpermissive temperatures. Using the rnpA49 temperature sensitive allele, which encodes a partially defective RNase P at the permissive temperature, we show here for the first time that the processing of RNase P-dependent polycistronic tRNA operons to release pre-tRNAs is the essential function of the enzyme, since the majority of 5'-immature tRNAs can be aminoacylated unless their 5'-extensions ≥8 nt. Surprisingly, the failure of 5'-end maturation elicits increased polyadenylation of some pre-tRNAs by poly(A) polymerase I (PAP I), which exacerbates inviability. The absence of PAP I led to improved aminoacylation of 5'-immature tRNAs. Our data suggest a more dynamic role for PAP I in maintaining functional tRNA levels in the cell.

Titel:	Generation of pre-tRNAs from polycistronic operons is the essential function of RNase P in Escherichia coli.
Autor/in / Beteiligte Person:	Mohanty, BK ; Agrawal, A ; Kushner, SR
Zeitschrift:	Nucleic acids research, Jg. 48 (2020-03-18), Heft 5, S. 2564-2578
Veröffentlichung:	1992- : Oxford : Oxford University Press ; <i>Original Publication</i>: London, Information Retrieval ltd., 2020
Medientyp:	academicJournal
ISSN:	1362-4962 (electronic)
DOI:	10.1093/nar/gkz1188
Schlagwort:	Aminoacylation Escherichia coli growth & development Gene Expression Regulation, Bacterial Mutation genetics Poly A metabolism RNA, Bacterial metabolism RNA, Messenger genetics RNA, Messenger metabolism Escherichia coli enzymology Escherichia coli genetics Operon genetics RNA Precursors biosynthesis Ribonuclease P metabolism
Sonstiges:	Nachgewiesen in: MEDLINE Sprachen: English Publication Type: Journal Article; Research Support, N.I.H., Extramural Language: English [Nucleic Acids Res] 2020 Mar 18; Vol. 48 (5), pp. 2564-2578. MeSH Terms: Escherichia coli / enzymology ; Escherichia coli / genetics ; Operon / genetics ; RNA Precursors / biosynthesis ; Ribonuclease P / *metabolism ; Aminoacylation ; Escherichia coli / growth & development ; Gene Expression Regulation, Bacterial ; Mutation / genetics ; Poly A / metabolism ; RNA, Bacterial / metabolism ; RNA, Messenger / genetics ; RNA, Messenger / metabolism References: Proc Natl Acad Sci U S A. 1993 May 15;90(10):4350-3. (PMID: 7685099) ; Science. 1997 Sep 5;277(5331):1453-62. (PMID: 9278503) ; Front Genet. 2018 Jan 08;8:227. (PMID: 29358943) ; Mol Microbiol. 1999 Dec;34(5):1094-108. (PMID: 10594833) ; RNA Biol. 2015;12(11):1198-208. (PMID: 26517763) ; J Biol Chem. 2002 Mar 1;277(9):6759-62. (PMID: 11741968) ; Proc Natl Acad Sci U S A. 2003 Nov 11;100(23):13213-8. (PMID: 14585931) ; J Bacteriol. 1989 Dec;171(12):6862-6. (PMID: 2480345) ; Proc Natl Acad Sci U S A. 1998 Mar 17;95(6):2856-61. (PMID: 9501180) ; Nature. 2014 Jun 26;510(7506):507-11. (PMID: 24919148) ; Cell. 1983 Dec;35(3 Pt 2):849-57. (PMID: 6197186) ; Nucleic Acids Res. 2007;35(22):7614-25. (PMID: 17981836) ; Nucleic Acids Res. 2017 Jul 7;45(12):7441-7454. (PMID: 28499021) ; J Bacteriol. 2017 Oct 17;199(22):. (PMID: 28808133) ; J Bacteriol. 1993 Jun;175(11):3401-7. (PMID: 8501045) ; J Mol Biol. 1982 Dec 15;162(3):535-50. (PMID: 6187925) ; Nucleic Acids Res. 2016 Jul 27;44(13):6350-62. (PMID: 27288443) ; FEBS Lett. 1990 Sep 17;270(1-2):4-8. (PMID: 2226785) ; FEBS Lett. 2009 Jan 22;583(2):419-24. (PMID: 19114042) ; Nucleic Acids Res. 2014;42(17):11166-79. (PMID: 25183518) ; Genes Dev. 2002 May 1;16(9):1102-15. (PMID: 12000793) ; J Biol Chem. 1988 Feb 15;263(5):2447-51. (PMID: 3276688) ; Cell Cycle. 2009 Jun 1;8(11):1650-3. (PMID: 19411849) ; Nucleic Acids Res. 2010 Jan;38(2):597-607. (PMID: 19906695) ; Nucleic Acids Res. 2012 May;40(10):4589-603. (PMID: 22287637) ; Nucleic Acids Res. 2008 Feb;36(2):364-75. (PMID: 18033800) ; Biopolymers. 1999;52(1):1-28. (PMID: 10737860) ; J Biol Chem. 1988 Feb 15;263(5):2344-51. (PMID: 3123492) ; Biochemistry. 2004 Feb 3;43(4):962-9. (PMID: 14744140) ; J Mol Biol. 1988 Dec 20;204(4):879-88. (PMID: 2464697) ; Proc Natl Acad Sci U S A. 1973 Jul;70(7):2091-5. (PMID: 4579013) ; RNA. 2002 Jan;8(1):97-109. (PMID: 11871663) ; Mitochondrion. 2009 Jul;9(4):284-8. (PMID: 19376274) ; Nature. 2008 May 1;453(7191):120-3. (PMID: 18451863) ; RNA. 2005 May;11(5):567-77. (PMID: 15811923) ; Cell. 2008 Oct 31;135(3):462-74. (PMID: 18984158) ; Methods Mol Biol. 2014;1125:229-49. (PMID: 24590793) ; Proc Natl Acad Sci U S A. 1995 Mar 14;92(6):1807-11. (PMID: 7534403) ; Nat Struct Mol Biol. 2010 Jun;17(6):740-4. (PMID: 20473316) ; Nucleic Acids Res. 2013 Feb 1;41(3):1757-66. (PMID: 23241393) ; Gene. 1991 Apr;100:195-9. (PMID: 2055470) ; J Biol Chem. 1994 Feb 25;269(8):6064-71. (PMID: 7509797) ; J Mol Biol. 2005 Aug 5;351(1):9-15. (PMID: 16002088) ; Methods. 2019 Feb 15;155:124-130. (PMID: 30448478) ; Trends Genet. 2019 Jun;35(6):434-445. (PMID: 31036345) ; RNA. 2003 May;9(5):518-32. (PMID: 12702811) ; Nucleic Acids Res. 2002 Dec 15;30(24):5339-46. (PMID: 12490701) ; EMBO J. 2005 Oct 5;24(19):3360-8. (PMID: 16163391) ; Methods Enzymol. 2001;341:56-77. (PMID: 11582805) ; Genes Dev. 1994 Dec 15;8(24):3021-31. (PMID: 8001821) ; J Mol Biol. 1982 Dec 15;162(3):515-33. (PMID: 6187924) ; Methods Enzymol. 2008;447:3-29. (PMID: 19161835) ; Cell Rep. 2012 Jul 26;2(1):19-25. (PMID: 22840392) ; Adv Enzymol Relat Areas Mol Biol. 1989;62:1-36. (PMID: 2471397) ; J Biol Chem. 1972 Aug 25;247(16):5243-51. (PMID: 4560501) ; FEBS Lett. 2010 Jan 21;584(2):287-96. (PMID: 19931535) ; EMBO J. 2006 Sep 6;25(17):3998-4007. (PMID: 16932744) Grant Information: R01 GM081554 United States GM NIGMS NIH HHS Substance Nomenclature: 0 (RNA Precursors) ; 0 (RNA, Bacterial) ; 0 (RNA, Messenger) ; 24937-83-5 (Poly A) ; EC 3.1.26.5 (Ribonuclease P) Entry Date(s): Date Created: 20200130 Date Completed: 20200518 Latest Revision: 20200619 Update Code: 20240513 PubMed Central ID: PMC7049720

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Generation of pre-tRNAs from polycistronic operons is the essential function of RNase P in Escherichia coli.