Visión de la radiografía del uso de los científicos para sondar primeros tiempos de la DNA “que fotocopia”

Los científicos en Johns Hopkins han creado un modelo tridimensional de una máquina compleja de la proteína, la ORCA, que las ayudas preparan la DNA para ser duplicadas. Como una imagen de un sospechoso criminal, el modelo complejo de la ORCA ha ayudado a estructura un “perfil” de las actividades de esta “proteína crucial del interés.” Pero la nueva información ha destapado otro misterio: La estructura de la orca revela que no es siempre "ON" como fue pensado previamente, y nadie sabe gira por intervalos.

Un resumen del estudio fue publicado en la naturaleza del gorrón el 11 de marzo.

“Aunque la maquinaria de la proteína de la ORCA es crucial a la vida, no conocíamos mucho sobre cómo trabaja,” decimos a James Berger, Ph.D., profesor de la biofísica y de la química biofísica. “Por aprendiendo qué parece, hacia abajo a la ordenación de cada átomo, nosotros podemos conseguir un sentido de donde obra recíprocamente con la DNA y de cómo hace su trabajo.”

Los organismos de Multicelled crecen cuando sus células dividen en dos. Sin embargo, antes de que una célula pueda dividir, tiene que hacer las copias de sus piezas para la nueva célula. Puesto que la información de la DNA se tapa dentro de sus cabos dobles, una máquina especializada, llamó el replisome, debe unseal los cabos antes de la información puede ser alcanzada y ser copiada.

Un pedazo dominante del replisome es un motor, llamado el MCM, que desenrolla cabos emparejados de la DNA. El MCM es un anillo cerrado de la proteína que debe ser abierto antes de que pueda cercar los cabos largos de la DNA. La ORCA, el complejo del reconocimiento del origen, resuelve ese problema. Quiebra abierto el círculo del MCM de modo que pueda ajustar alrededor de la DNA y desenrollarla.

Era sabido previamente que la ORCA es un complejo de la proteína del seis-pedazo, con cinco de los pedazos que formaban un anillo ligeramente abierto y el sexto, Orc6, formando una cola. Errores en los problemas del montaje de la causa Orc6, que afectan a la función de la máquina entera y contribuyen al enanismo un desorden llamado síndrome de Meier-Gorlin. Para aprender más sobre cómo el complejo trabaja, Franziska Bleichert, Ph.D., becario postdoctoral en el laboratorio de Berger, extrajo la proteína de las células de la mosca del vinagre y la inmovilizó engatusándola en cristales minúsculos. Ella entonces analizaba su estructura brillando radiografías de alta energía en los cristales en haces muy enfocados. Los datos resultantes permitieron que ella reconstruyera la forma exacta de las proteínas, átomo por el átomo, en la escala de billionths de una pulgada.

Su modelo revela exactamente dónde Orc6 conecta con el anillo de la ORCA y explica cómo los errores en esa proteína dan rienda suelta a estrago, aunque porqué la ORCA disfuncional debe causar el enanismo sigue siendo un misterio.

El modelo tridimensional también mostró la existencia de un mecanismo regulador inesperado. Era previamente que la ORCA estaba siempre “conectado,” apenas no siempre presente pensado en el núcleo donde hace su trabajo. El modelo muestra que puede existir en un estado inactivo, planteando la pregunta: ¿Cómo gira por intervalos?

“Restrospectivamente, no es de extrañar que hay otro nivel de regla para la ORCA,” explica a Berger. Por ejemplo, él dice, “tan pronto como se fertilice una célula de huevo, él tiene que saltar en la acción para crear el embrión a través de cartuchos múltiples de la división celular, que primero requiere la réplica de la DNA. Este estado inactivo pudo permitir que las células de huevo acumulen ORCA dentro del núcleo así que está disponible cuando está necesitado.” Sus personas proyectan probar esta idea pronto.

Michael Botchan de la Universidad de California, Berkeley, también contribuido a la investigación.

Este trabajo fue soportado por concesiones del instituto nacional de las ciencias médicas generales (GM071747), del Instituto Nacional del Cáncer (CA R37-30490) y de la Universidad de California, Berkeley, instituto de Miller para la investigación básica en ciencia.

Source:

John Hopkins Medicine