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Saltando os helicases jogam possivelmente um papel preventivo em manter o genoma intacto

Os pesquisadores que estudam como as proteínas chamaram o curso dos helicases ao longo das costas do ADN encontraram que quando as proteínas batem um obstáculo que agarram de volta a onde começaram, repetindo o processo repetidamente, possivelmente jogando um papel preventivo em manter o genoma intacto.

Taekjip Ha, um professor da física nas Universidades de Illinois no Urbana-Campo e em um investigador do Howard Hughes Medical Institute, compara a encenação biológica ao basebol de Boston Red Sox; os rolos da equipe avante para bater somente um obstáculo da tarde-estação chamaram os New York Yankees. Então, como o grito anual sempre-antecipado do ventilador dos Chicago Cubs, é de volta ao quadrado um no próximo ano.

Contudo, em vez de causar mais miséria, como é a caixa para um ventilador de basebol, esta proteína do motor que começa sobre pode servir uma finalidade benéfica, cancelando outro, proteínas indesejadas do ADN, Ha disse. A pesquisa foi feita in vitro, usando proteínas refinadas e estudada com uma técnica que visualizasse moléculas individuais no ADN. Se a encenação joga para fora em pilhas reais no não sabido e sob a exploração.

A descoberta aparece na introdução do 27 de outubro da natureza do jornal, junto com da “um artigo separado notícia & das vistas” por Eckhard Jankowsky, um bioquímico no centro para a biologia molecular do RNA caso que a Faculdade de Medicina da universidade ocidental, que escreveu sobre a importância potencial dos resultados.

O companheiro pos-doctoral Sua Myong do Ha conduziu o estudo, olhando o helicase do representante de uma bactéria de E-coli. O representante é sabido para ser envolvido em reiniciar a réplica do ADN parada por dano do ADN. Enquanto uma única proteína, um monómero, representante pode viajar uma maneira ao longo de uma única costa do ADN mas por si só não pode abrir-la o zíper. O progresso do representante foi visualizado usando a única técnica de transferência de energia da ressonância da fluorescência (FRET) da molécula que o Ha tinha desenvolvido.

Etiquetando a proteína e o ADN com as tinturas verdes e do vermelho, Myong mediu mudanças da FRICÇÃO enquanto o representante viajou ao longo das únicas costas do ADN, que são segmentos curtos que estendem para fora das costas dobro. Cada vez que a proteína alcançou a junção do ADN dobro-encalhado completo ou bateu um obstáculo artificial criado da proteína, representante retornado imediatamente para aproximar o começo da única costa em que tinha limitado inicialmente.

Em cima de um exame mais próximo usando a FRICÇÃO, os pesquisadores descobriram que a configuração do representante gradualmente fechado enquanto alcançou o obstáculo em seu trajecto. Então, as mudanças conformational do representante permitem que agarre e transfira à extremidade do ADN único-encalhado, conduzindo ao ciclo seguinte.

“Embora a única costa muito flexível do ADN bombardeia provavelmente a proteína constantemente, a proteína não parece pagar a atenção a esta insinuação até que bata um bloqueio físico,” Ha disse.

Os pesquisadores tinham teorizado que os obstáculos forçariam proteínas do motor para desacoplar do ADN. “Encontrar era totalmente inesperado e pode indicar uma função nova para a proteína,” Ha disse. Jankowsky escreveu que os cientistas “não devem imediatamente procurarar pela hélice que a enzima abre o zíper, mas recordam pelo contrário como o representante agarra para trás.”

Nas pilhas, as únicas costas do ADN ocorrem frequentemente quando algo é errada, Ha disse. A acção de recicl, disse ele, pode representar uma função desejável da proteína mantendo a contratada em uma única costa, reservando a hora para os reparos que permitem a réplica normal do ADN.

O corpo humano tem mais de 200 tipos de helicases envolvidos na réplica, na transcrição, no reparo e em outros processos genéticos, Ha disse. Os helicases defeituosos foram ligados aos riscos de cancro aumentados e ao envelhecimento prematuro.

Os co-autores com Myong e Ha eram Ivan Rasnik, um companheiro pos-doctoral anterior que fosse agora um professor da física na universidade de Emory em Atlanta; Chirlmin Joo, um estudante doutoral no laboratório do Ha; e Timothy M. Lohman, um professor da bioquímica e da biofísica molecular na Faculdade de Medicina da universidade de Washington em St Louis.