As Proteínas críticas para comprimir o ADN à vista da divisão de pilha interagem realmente com a hélice dobro para formá-la em um tipo “do Velcro molecular,” pesquisadores descobriram.
As proteínas, chamadas condensins, são importantes para uma variedade de processos das tarefas domésticas nos cromossomas, mas os mecânicos atrás de sua função foram pela maior parte desconhecidos. Quando os pesquisadores alternadamente esticados e comprimidos uma única molécula do ADN com os condensins anexados, eles encontraram que o ADN estendeu por etapas em “cliques,” aparentado a abrir o zíper de Velcro.
A manipulação bem sucedida de uma única molécula do ADN com as proteínas do condensin anexadas faz plausível pensar sobre a utilização de uma estratégia similar para explorar a maquinaria que processa cromossomas na pilha, disse um dos autores superiores do estudo, Carlos Bustamante, um pesquisador do Howard Hughes Medical Institute no University Of California, Berkeley.
Bustamante, Ryan B. Caso, Nicholas R. Cozzarelli e seus colegas em Berkeley publicaram seus resultados o 3 de junho de 2004, na Ciência Expressa, que fornece a publicação eletrônica rápida de artigos selecionados da Ciência do jornal.
“Até aqui, pouco foi sabido sobre a função dos condensins,” disse Bustamante. “Soube-se que se o gene para a proteína foi batido para fora, os cromossomas não segregaram correctamente na divisão de pilha. Uma pilha de filha pôde não receber todo o ADN e os outros nenhuns.”
Bustamante e seus colegas tomaram a nota de uns estudos mais adiantados por um outro grupo de pesquisadores que forneceram a evidência que os condensins pareceram induzir “supercoiling” no ADN, que ocorre quando duas moléculas helicoidais entrelaçam.
“Nós decidimos tentar desenvolver um ensaio da único-molécula, para ver se nós poderíamos realmente compreender o mecanismo dos efeitos desta proteína no ADN,” dissemos Bustamante. “Mesmo que não havia nenhum ensaio maioria para a actividade desta proteína, nós pensamos que talvez nós obteríamos afortunados e observaríamos alguma actividade a nível da único-molécula.”
Os pesquisadores trabalharam com um tipo de condensin encontrado na bactéria Escherichia Coli. Seu procedimento experimental consistido anexando uma extremidade de uma molécula do ADN a um grânulo plástico minúsculo guardarou pela sucção em um micropipette. Fizeram com então que a molécula do ADN estendesse pelo líquido de fluxo após ele, e expor à uma solução que contem a proteína bacteriana do condensin. Os pesquisadores em seguida adicionaram o ATP decontenção da molécula à solução. Depois Que o ATP foi adicionado, capturaram a outra extremidade da molécula condensin-tratada do ADN com um outro grânulo plástico e continuaram à tracção no ADN com força precisamente medida.
“Nós encontramos que a molécula do ADN se tinha tornado muito mais curto na presença da proteína do condensin,” dissemos Bustamante. “E quando nós começamos à puxar distante com cuidado, nós vimo-la estender em um teste padrão do sawtooth da força, como o clique-clique-clique de abrir o zíper de Velcro.
“Quando nós puxamos outra vez uma segunda vez, muito a nossa surpresa, o processo reproduziu idêntica cada dente no teste padrão do sawtooth. Nós tínhamos visto nunca qualquer outra coisa semelhante. Nós pensamos realmente que nós víamos somente o ruído no esticão do ADN, mas pelo contrário nós víamos um registro perfeito no teste padrão do sawtooth,” Bustamante disse.