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Daños y perjuicios de la DNA de la reparación de los recombinases de la familia de RecA

Un equipo de investigación de la bioquímica llevado por el Dr. Andrew H. - J. Wang y el Dr. Tintín-Colmillo Wang en el instituto de la química biológica, Academia Sinica (IBCAS), ha descubierto que los recombinases de la familia de RecA funcionan como un nuevo tipo de proteínas rotativas del motor para reparar daños y perjuicios de la DNA.

Las personas han publicado recientemente dos artículos estructurales de la biología relacionados con los recombinases de la familia de RecA. Un papel debe ser publicado en el en línea, gorrón PLoS UNO del abierto-acceso el 12 de septiembre de 2007 y el otro se ha publicado ya en la investigación de los ácidos nucléicos el 28 de febrero de 2007.

La recombinación homóloga (HR) es un mecanismo que las reparaciones dañaron la DNA con exactitud perfecta, él utiliza la serie homóloga de una DNA del socio como patrón. Este proceso implica la reunión de 2 moléculas de la DNA, de una búsqueda para las series homólogas, y de la cantina de los cabos de la DNA.

Las proteínas de la familia de RecA son los recombinases centrales para la HORA. La familia incluye RecA procariótico, RadA archaeal, y Rad51 y Dmc1 eucarióticos. Tienen papeles importantes en la proliferación de célula, el mantenimiento del genoma, y la diversidad genética, determinado en eucariotas más altos. Por ejemplo, las células vertebradas de Rad51-deficient acumulan interruptores cromosómicos antes de muerte. Rad51 y su homólogo meiosis-específico, Dmc1, son también imprescindibles para la meiosis, un ciclo celular especializado para la producción de gametos. Las proteínas mamíferas Rad51 y Dmc1 se saben para obrar recíprocamente con las proteínas del supresor del tumor tales como BRCA2.

Desde que los científicos descubrieron las proteínas de la familia de RecA, se ha asumido que RecA (y otros homólogos) forma solamente 61 filamentos derechos (seis monómeros de la proteína por giro espiral), y después hidroliza el ATP para ascender la reparación de la DNA de la hora y del recombinational. Considerando que salió un rompecabezas polémico, cómo la energía del ATP que facilita la rotación de la DNA durante la reacción de cantina del cabo.

Por cristalografía de la radiografía y aproximaciones atómicas de la microscopia de la fuerza, las personas del Dr. Wangs ofrecieron la respuesta. Denunciaron que las proteínas archaeal de RadA del solfataricus de Sulfolobus pueden también uno mismo-polimerizarse en un filamento derecho 31 con 3 monómeros por el giro espiral (denunciado en PLoS UNO) y un filamento espiral derecho 43 con 4 monómeros por el giro espiral (denunciado en la investigación de los ácidos nucléicos).

Los análisis biofísicos y bioquímicos adicionales revelaron que las proteínas de la familia de RecA pueden acoplar el atascamiento y la hidrólisis del ATP a la reacción de cantina del cabo de la DNA de una forma que asciende la rotación axil dextrógira de los filamentos de la nucleoproteína. Especialmente, los 61 RadA que el filamento espiral experimenta la rotación axil dextrógira en 2 pasos discretos 120° a los 31 extendieron el filamento derecho y entonces al filamento zurdo 43. Como consecuencia, todos los adornos DNA-obligatorios (L1, L2 y HhH denotados) en las proteínas de RadA se mueven en paralelo para mediar el atascamiento de la DNA, emparejar de la homología, y cantina del cabo, respectivamente. Por lo tanto, la energía del ATP se utiliza para girar no sólo los substratos de la DNA pero también los filamentos de la proteína de la familia de RecA.

Este modelo nuevo está en contraste con todas las hipótesis actuales, que pasa por alto el hecho de que las proteínas de la familia de RecA son bastante flexibles formar filamentos espirales derechos y zurdos. De esta perspectiva, estos investigadores en Taiwán han abierto una nueva avenida para entender los mecanismos moleculares de las proteínas de la familia de RecA.