Los investigadores determinan el nuevo mecanismo para llegar hasta la DNA dañada

La luz UV daña la DNA de las células epiteliales, que pueden llevar al cáncer de piel. Pero este proceso es contrarrestado por la maquinaria de la reparación de la DNA, actuando como protección solar molecular. Ha sido no entendible, sin embargo, cómo las proteínas de la reparación trabajan en la DNA cargada apretado en la cromatina, donde el acceso al daño de la DNA es restringido empaquetando de la proteína. Usando microscopia electrónica del cryo, los investigadores del grupo de Thomä en el instituto de Friedrich Miescher para la investigación biomédica (FMI) han determinado un nuevo mecanismo por el que las proteínas de la reparación descubran y aten la DNA dañada que se carga denso en nucleosomes.

La luz (UV) ultravioleta daña la DNA, produciendo pequeñas lesiones. Estas lesiones ULTRAVIOLETA primero son descubiertas por un complejo de la proteína conocido como UV-DDB y - una vez que se han determinado las lesiones - el descanso de la maquinaria de la reparación de la DNA fluctúa en la acción. ¿La pregunta es, cómo puede UV-DDB atar a las lesiones cuando la DNA es en espiral alrededor de la base de la proteína de la histona del supuesto nucleosome (la unidad básica de la cromatina - el empaquetado de la DNA de cromosomas eucarióticos)?

Para acceder, UV-DDB fue pensado previamente para requerir la ayuda de las proteínas adicionales que cambio el nucleosome. Los investigadores del grupo llevado por Nicolás Thomä ahora han encontrado que las proteínas adicionales no son necesariamente necesarias descubrir lesiones Ultravioleta-inducidas; en lugar, el complejo de UV-DDB se aprovecha de la dinámica intrínseca de la DNA nucleosomal. El factor de la reparación de la DNA aparece coger las lesiones ULTRAVIOLETA cuando son temporalmente accesibles.

En su estudio publicado en naturaleza, los científicos determinaron las diversas estructuras tridimensionales (3D) del salto de UV-DDB a las lesiones en las ubicaciones diferentes alrededor del nucleosome, usando la microscopia del cryo-electrón - una técnica que permite que la estructura 3D de biomoléculas sea visualizada con el detalle atómico. Los investigadores concluyeron que las estrategias de la detección del daño dependen de donde se localiza la lesión de la DNA. En el caso de las lesiones “accesibles”, que pueden contacto directamente, UV-DDB ata a la lesión apretado. El reconocimiento de las lesiones “ocluidas” (que hacen frente a la base de la proteína de la histona del nucleosome) requiere pasos adicionales: UV-DDB ata las lesiones ULTRAVIOLETA cuando se exponen temporalmente con la dinámica natural del nucleosome. Uno de los autores importantes, Syota Matsumoto, explica: “Para visualizar qué suceso en el nivel molecular, imagínese un pedazo de hilera envuelto alrededor de un carrete, que llega a ser accesible cuando se tira adelante o de retroceso un poco.”

Los investigadores llamaron el mecanismo de la lectura “sitio-exposición diapositiva-ayudada” del daño de la DNA. Este nuevo mecanismo opera independientemente de remodeladores de la cromatina y no requiere energía química deslizar o desalojar nucleosomes.

Uno de los autores importantes, Syota Matsumoto, comenta:

En el pasado, los nucleosomes eran probablemente un obstáculo importante para las proteínas DNA-obligatorias. En nuestro estudio, mostramos que no son, y que es el sistema está adaptado para atar lesiones ULTRAVIOLETA dondequiera que ellos. Qué hace este estudio realmente potente es el hecho que el mecanismo que determinamos se podría utilizar muy bien por muchos otros tipos de proteínas DNA-obligatorias. La DNA nucleosomal que llega hasta es no sólo fundamental para la reparación de la DNA, pero es relevante para todas las proteínas que aten a la cromatina. Con nuestro estudio, definimos una estrategia previamente desconocida para los patrones chromatinized de la DNA del acceso de la proteína.”

Fuente:

Instituto de Friedrich Miescher

Referencia del gorrón:

Matsumoto, 2019) detecciones del daño de la DNA del S. y otros (en nucleosomes implica el cambio del registro de la DNA. Naturaleza. doi.org/10.1038/s41586-019-1259-3.