Visione dei raggi x di uso degli scienziati per sondare le fasi iniziali di DNA “che fotocopia„

Gli scienziati a Johns Hopkins hanno creato un modello 3-D di un commputer complesso della proteina, ORCA, che le guide preparano il DNA essere duplicate. Come un'immagine di un sospetto criminale, il modello complesso dell'ORCA ha aiutato la configurazione “un profilo„ delle attività di questa “proteina cruciale di interesse.„ Ma le nuove informazioni hanno scoperto un altro mistero: La struttura dell'orca rivela che non è sempre "ON" come precedentemente è stato pensato e nessuno sa gira in funzione e a riposo.

Un riassunto dello studio è stato pubblicato nella natura del giornale l'11 marzo.

“Anche se il macchinario della proteina di ORCA è determinante per vita, non abbiamo conosciuto molto circa come funziona,„ diciamo James Berger, il Ph.D., professore della biofisica e della chimica biofisica. “Imparando a cui assomiglia, giù alla disposizione di ogni atomo, dai possiamo ottenere un senso di dove interagisce con DNA e di come fa il suo processo.„

Gli organismi di Multicelled si sviluppano quando le loro celle si dividono in due. Tuttavia, prima che una cella possa dividersi, deve fare le copie delle sue parti per la nuova cella. Poiché le informazioni del DNA sono sigillate dentro i sui doppi fili, un commputer specializzato, ha chiamato il replisome, deve unseal i fili prima delle informazioni può essere raggiunto e copiato.

Un pezzo chiave del replisome è un motore, definito MCM, che svolge i fili accoppiati del DNA. Il MCM è un anello chiuso della proteina che deve essere aperto prima che possa circondare i fili lunghi di DNA. L'ORCA, il complesso del riconoscimento di origine, risolve quel problema. Incrina aperto il cerchio del MCM in moda da poterla adattarsi intorno al DNA e svolgerla.

Precedentemente è stato conosciuto che l'ORCA è un complesso della proteina del sei-pezzo, con cinque dei pezzi che formano un anello leggermente aperto ed il sixth, Orc6, formante una coda. Errori nei problemi dell'installazione di causa Orc6, che pregiudicano la funzione del commputer di tutto e contribuiscono a nanismo un disordine chiamato sindrome di Meier-Gorlin. Per imparare più circa come il complesso funziona, Franziska Bleichert, il Ph.D., un collega postdottorale nel laboratorio di Berger, ha estratto la proteina dalle celle della mosca di frutta e la ha vincolata persuadendola nei cristalli minuscoli. Poi ha analizzato la sua struttura splendendo i raggi x ad alta energia ai cristalli in raggi molto messi a fuoco. I dati risultanti hanno permesso che lei ricostruisse la forma precisa delle proteine, atomo dall'atomo, sul disgaggio dei billionths di un pollice.

Il suo modello rivela esattamente dove Orc6 connette all'anello dell'ORCA e spiega come gli errori in quella proteina provocano la distruzione, sebbene perché l'ORCA disfunzionale dovrebbe causare il nanismo sia ancora un mistero.

Il modello 3-D egualmente ha mostrato l'esistenza di un meccanismo regolatore inatteso. Era precedentemente non sempre che l'ORCA fosse sempre “sopra,„ appena presente pensato nel nucleo in cui fa il suo lavoro. Il modello indica che può esistere in uno stato inattivo, sollevante il problema: Come gira in funzione e a riposo?

“Retrospettivamente, non è sorprendente che c'è un altro livello di regolamento per l'ORCA,„ spiega Berger. Per esempio, dice, “non appena una cella dell'uovo è fertilizzata, deve saltare in atto creare l'embrione attraverso i giri multipli di divisione cellulare, che in primo luogo richiede il replicazione del dna. Questo stato inattivo potrebbe permettere che le celle dell'uovo accumulino l'ORCA dentro il nucleo in modo da è disponibile una volta avuto bisogno di.„ Il suo gruppo pianificazione verificare questa idea presto.

Michael Botchan dell'università di California, Berkeley, anche contribuito alla ricerca.

Questo lavoro è stato supportato dalle concessioni dall'istituto nazionale delle scienze mediche generali (GM071747), dall'istituto nazionale contro il cancro (CA R37-30490) e dall'università di California, Berkeley, istituto di Miller per ricerca di base nella scienza.

Source:

John Hopkins Medicine