Replicación de ADN Recombinación y Transcripción

Transcripción

1 Mecanismos paralelos entre: Replicación de ADN Recombinación y Transcripción

2 Artículo (revisión): Mechanistic parallels between DNA replication, recombination and transcription. TIBS 23: (1998) Autor: Thomas Kodadek ü 11 de marzo de 1959, Chicago. ü Licenciatura de Química en la Universidad de Miami. ü Doctorado (Química Orgánica) Universidad de Stanford. ü Postdoctorado (Bioquímica) UCSF (University of California, San Francisco). ü Profesor en el departamento de biología molecular y medicina interna, Centro Médico de la Universidad de Texas. ü Codirector del Centro de Invenciones Bioquímicas, Universidad de Texas. ü Miembro del AAAS (American Association for the Advancement of Science) y de numerosos comités científicos. ü Miembro del comité editorial de tres revistas de investigación científica (Molecular BioSystems, Chemistry & Biology y Chemtracts-Organic Chemistry). ü Invitado en 138 conferencias. ü Autor o coautor de 123 artículos de investigación y de dos patentes. ü Desde octubre del 2002 trabaja en la regulación de la transcripción y en el desarrollo de nuevas tecnologías para investigación en proteómica.

3 Desafíos moleculares comunes!"reconocimiento #"Desnaturalización $"Disociación parcial-reasociación

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5 Desafíos moleculares comunes Pasos similares Mecanismos similares Mecanismos detallados y vías investigación

6 1. RECONOCIMIENTO Unión proteínas-adn % cuestión de reconocimiento químico. Transcripción Genoma humano contiene 10 5 promotores % 10 4 veces más ADN no específico que promotores. Ej.: TFIID. & & & Replicación (eucariotas): ORC (complejo de reconocimiento del origen)! TFIID Genoma humano 2 000? Orígenes Recombinación La maquinaria tiene ventaja porque utiliza un ADN como guía. Selectividad de sitio >> proteína estándar. Ej.: RecA de E. coli.

7 Tienen suficiente selectividad de unión el TFIID y el ORC como para llegar a su destino apropiado sin ayuda de otros factores? Sí? La estructura de la cromatina % regulación de la afinidad relativa de una proteína para lugares específicos y no específicos. Reconocimiento: - Ayuda?

8 Activadores de la transcripción Mayoría de los promotores para genes que transcribe la pol II. Unión cooperativa Facilitan asociación TFIID-promotor Estimulan la transcripción. Unión selectiva del activador TFIID % ocupación facilitada

9 Reconocimiento: - Ayuda? - AT - - -

10 Mutaciones en activadores tienen efectos paralelos en replicación. Activadores de transcripción desempeñan papeles similares en los promotores y los orígenes de replicación. Las ARSs de levaduras contienen un lugar de unión para el Abf1 Facilita la ocupación del origen de replicación. Lógico pensar que es por unión de el Abf1 al ORC. PERO Un origen en el cual el ORC se une sin la ayuda de el Abf1. Los ORC de levaduras tiene suficiente unión selectiva como para encontrar los orígenes sin ayuda. Algunos promotores son ocupados por el TFIID incluso sin activadores. Depende de la secuencia del promotor y/o cromatina. Reconocimiento: - Ayuda? - AT - AT!"T y R - No siempre -

11 ORCs de eucariotas superiores Levaduras: Nº ORCs! Nº orígenes Eucariotas superiores (Xenopus laevis): Nº Orc2 >> Nº orígenes Xenopus -Los ORC ocupan lugares sin origen % saturar orígenes -Unión de el ORC necesaria pero no suficiente Drosophila melanogaster " niveles de algunos activadores de la transcripción con homeodominios de baja especificidad % pocos en los promotores. Reconocimiento: - Ayuda? - AT - AT!"T y R - No siempre - Eucariotas sup.

12 2. Desnaturalización Necesaria para la asociación de las polimerasas. Requiere: - Helicasas % separar las hebras. Factores que ayudan a reclutarlas hasta el origen? - Cdc - Minicromosomas - SSB % estabilizar las hebra simples (experimentos con RPA). Se conocen un poco mejor.

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14 & Recombinación!" SSB estabilizan el bucle D uniendo la hebra desplazada. #" Helicasa para apoyar la síntesis de ADN (no abre la burbuja). Bien caracterizado en procariotas pero poco en eucariotas. & Transcripción!" Helicasa abre la hélice (TFIIH). #" Estabilizador de hebra simple? % candidatos (RPA,TFIIE) Importancia de la estabilización. Activadores-RPA % (replicación) acelerar la unión RPA-orígenes. Frecuencias de recombinación > en regiones de unión activador. - Estructura de la cromatina más abierta. - Activadores estimulan la recombinación unidos a RPA?

15 3. Disociación parcial-reasociación & Final de fase iniciación % ensamblaje maquinaria de síntesis. & Dejar el lugar de origen para iniciar. & Requiere energía libre % reacciones exotérmicas de formación de enlaces fosfodiéster (cadena creciente de polinucleótidos). & Paso limitante del ciclo catalítico entero. Ocupación del promotor hspto de Drosophila % Gen activo/inactivo con pol II unida al promotor % Atascada en esa posición o ciclo de iniciaciones abortivas.

16 & Replicación. Polimerasa nunca deja el origen % tira del ADN sobre sí % un origen funcional/ciclo % ayudar a asegurar 1iniciación/ciclo. Diferencia entre replicación y transcripción.

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18 Conclusiones Estudio enzimología detallada Diseño de nuevos modelos y nuevos experimentos.

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