Οι ερευνητές προσδιορίζουν τον τρόπο με τον οποίο η βακτηριακή αντιγραφή ελικάσης ανοίγει για να ξεκινήσει τη διαδικασία αναπαραγωγής DNA
Δημοσίευση: *Κύτταρο*
Συγγραφείς: Shweta Pandey, Maria T. Marians και Zemer Gitai
Περίληψη:
Η βακτηριακή αντιγραφή ελικόση, DNAB, είναι ένα βασικό ένζυμο που αρχίζει την αντιγραφή του DNA. Χτυπάει τη διπλή έλικα DNA και διαχωρίζει τα δύο κλώνοι έτσι ώστε να μπορούν να αντιγραφούν από πολυμεράσες DNA. Ωστόσο, ο δομικός μηχανισμός με τον οποίο το DNAB ανοίγει το DNA duplex δεν έχει κατανοηθεί πλήρως.
Σε μια νέα μελέτη που δημοσιεύθηκε στο *Cell *, οι ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Πρίνστον έχουν εντοπίσει τον δομικό μηχανισμό με τον οποίο το DNAB ανοίγει το DNA Duplex. Χρησιμοποίησαν μικροσκοπία κρυο-ηλεκτρονίων για να συλλάβουν εικόνες του DNAB δεσμευμένου σε DNA σε διαφορετικά στάδια της διαδικασίας ανοίγματος. Αυτές οι εικόνες αποκάλυψαν ότι το DNAB υφίσταται μια σειρά αλλαγών διαμόρφωσης που του επιτρέπουν να περικυκλώσει το DNA και να σφηνορίζει μεταξύ των δύο κλώνων.
Τα ευρήματα των ερευνητών παρέχουν νέες γνώσεις στον μοριακό μηχανισμό της αντιγραφής του DNA και θα μπορούσαν να βοηθήσουν στον εντοπισμό νέων στόχων για τα αντιβιοτικά.
Βασικά ευρήματα:
* Το DNAB υφίσταται μια σειρά από αλλαγές διαμόρφωσης που του επιτρέπουν να περικυκλώσει το DNA και να σφηνορίζει μεταξύ των δύο κλώνων.
* Η πρώτη αλλαγή διαμόρφωσης περιλαμβάνει το άνοιγμα μιας δομής που μοιάζει με σφιγκτήρα που συγκρατεί το DNA στη θέση του.
* Η δεύτερη αλλαγή διαμόρφωσης περιλαμβάνει την εισαγωγή ενός τομέα σχήματος σφήνας μεταξύ των δύο κλώνων του DNA.
* Αυτές οι αλλαγές διαμόρφωσης επιτρέπουν στο DNAB να χαλαρώσει την έλικα DNA και να διαχωρίσει τα δύο σκέλη έτσι ώστε να μπορούν να αντιγραφούν από πολυμεράσες DNA.
Σημασία:
Τα ευρήματα των ερευνητών παρέχουν νέες γνώσεις στον μοριακό μηχανισμό της αντιγραφής του DNA και θα μπορούσαν να βοηθήσουν στον εντοπισμό νέων στόχων για τα αντιβιοτικά. Η αναπαραγωγή του DNA είναι μια ουσιαστική διαδικασία για όλους τους ζωντανούς οργανισμούς και είναι ένας στόχος για πολλά αντιβιοτικά. Με την κατανόηση του μοριακού μηχανισμού της DNAB, οι ερευνητές μπορεί να είναι σε θέση να αναπτύξουν νέα αντιβιοτικά που στοχεύουν σε αυτό το ένζυμο και να αναστέλλουν την αντιγραφή του DNA.
Επιπλέον, τα ευρήματα των ερευνητών θα μπορούσαν επίσης να βοηθήσουν στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο άλλες ελικάσες ανοίγουν διπλά DNA. Οι ελικάσες είναι μια κατηγορία ενζύμων που είναι υπεύθυνες για την αποδέσμευση DNA και RNA duplexes. Παίζουν ρόλο σε πολλές κυτταρικές διεργασίες, συμπεριλαμβανομένης της αναπαραγωγής DNA, της μεταγραφής και της επισκευής. Η κατανόηση του μοριακού μηχανισμού της DNAB θα μπορούσε να παρέχει πληροφορίες για τους μηχανισμούς άλλων ελικάσων και θα μπορούσε να βοηθήσει στον εντοπισμό νέων στόχων για φάρμακα που στοχεύουν αυτά τα ένζυμα.
