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Rebotando los helicases desempeñan posiblemente un papel preventivo en mantener el genoma intacto

Los investigadores que estudiaban cómo las proteínas llamaron viaje de los helicases a lo largo de cabos de la DNA han encontrado que cuando las proteínas pegan un obstáculo que encajan a presión de nuevo a donde comenzaron, relanzando el proceso repetidamente, posiblemente desempeñando un papel preventivo en mantener el genoma intacto.

Taekjip ha, profesor de la física en la Universidad de Illinois en el Urbana-Chamán y un investigador del Howard Hughes Medical Institute, compara el decorado biológico al béisbol de Boston Red Sox; las listas de las personas adelante para pegar solamente un obstáculo de fines de temporada llamaron los New York Yankees. Entonces, como el grito anual siempre-anticipado del ventilator de los Chicago Cubs, está de nuevo al cuadrado uno el próximo año.

Sin embargo, en vez de causar más miseria, al igual que la caja para un aficionado al béisbol, esta proteína del motor que comienza encima puede responder a un propósito beneficioso, autorizando otro, las proteínas indeseadas de la DNA, Ha dijo. La investigación fue hecha in vitro, usando las proteínas purificadas y estudiada con una técnica que visualiza las moléculas individuales en la DNA. Si el decorado juega fuera en células reales en no sabido y bajo exploración.

El descubrimiento aparece en la aplicación del 27 de octubre la naturaleza del gorrón, junto con un artículo separado de las “noticias y de las opiniónes” de Eckhard Jankowsky, un bioquímico en el centro para la biología molecular del ARN en caso de que la Facultad de Medicina de la universidad occidental, que escribió sobre la importancia potencial de las conclusión.

El becario postdoctoral Sua Myong de la ha llevó el estudio, observando el helicase del representante de una bacteria de E-coli. El representante se sabe para ser implicado en el recomienzo de la réplica de la DNA atascada por daño de la DNA. Mientras que una única proteína, un monómero, representante puede viajar una manera a lo largo de un único cabo de la DNA pero en sí mismo no puede desabrocharlo. El progreso del representante fue visualizado usando la única técnica de la transferencia de energía de resonancia de la fluorescencia (FRET) de la molécula que la ha había desarrollado.

Marcando la proteína y la DNA con etiqueta con los tintes verdes y del rojo, Myong midió cambios del TRASTE mientras que el representante viajó a lo largo de los únicos cabos de la DNA, que son segmentos cortos que extienden fuera de cabos dobles. Cada vez que la proteína alcanzó la unión de la DNA doble-trenzada completa o pegó un obstáculo artificial creado de la proteína, representante vuelto inmediatamente para acercar al principio del único cabo en el cual había limitado inicialmente.

Sobre un examen más cercano usando TRASTE, los investigadores descubrieron que la configuración del representante cerrada gradualmente mientras que alcanzó el obstáculo en su camino. Entonces, los cambios conformacionales del representante permiten que asga y que transfiera al extremo de la DNA de una sola fila, llevando al ciclo siguiente.

“Aunque el único cabo muy flexible de la DNA bombardea probablemente la proteína constante, la proteína no parece prestar la atención a esta insinuación hasta que pegue un bloqueo físico,” Ha dijo.

Los investigadores habían teorizado que los obstáculos forzarían las proteínas del motor para perder contacto con el enemigo de la DNA. “El encontrar era totalmente inesperado y puede indicar una nueva función para la proteína,” Ha dijo. Jankowsky escribió que los científicos “no deben explorar inmediatamente para la hélice que la enzima desabrocha, sino que por el contrario recuerdan cómo el representante encaja a presión detrás.”

En células, los únicos cabos de la DNA ocurren a menudo cuando algo es incorrecto, Ha dijo. La acción de reciclaje, él dijo, puede representar una función deseable de la proteína manteniéndola dedicada en un único cabo, dando un plazo de la hora para las reparaciones que permiten la réplica normal de la DNA.

El cuerpo humano tiene más de 200 tipos de helicases implicados en la réplica, la transcripción, la reparación y otros procesos genéticos, Ha dijo. Los helicases defectuosos se han conectado a los riesgos de cáncer crecientes y al envejecimiento prematuro.

Los co-autores con Myong y la ha eran Ivan Rasnik, becario postdoctoral anterior que ahora es profesor de la física en la universidad de Emory en Atlanta; Chirlmin Joo, estudiante doctoral en el laboratorio de la ha; y Timothy M. Lohman, profesor de la bioquímica y de la biofísica molecular en la Facultad de Medicina de la universidad de Washington en St. Louis.