RSC ( R emodeling the S tructure of C hromatin) es un miembro de la familia de remodeladores de cromatina dependiente de ATP . La actividad del complejo RSC permite remodelar la cromatina alterando la estructura del nucleosoma . [1]
Hay cuatro subfamilias de remodeladores de cromatina: SWI / SNF , INO80 , ISW1 y CHD. [2] El complejo RSC es un complejo de remodelación de cromatina de 15 subunidades que se encuentra inicialmente en Saccharomyces cerevisiae , y es homólogo al complejo SWI / SNF que se encuentra en humanos. [1] El complejo RSC tiene actividad ATPasa en presencia de ADN. [1]
Complejo RSC frente a SWI / SNF
Si bien RSC y SWI / SNF se consideran homólogos, RSC es significativamente más común que el complejo SWI / SNF y se requiere para la división de células mitóticas . [1] Sin el complejo RSC, las células no sobrevivirían. [1] RSC consta de 15 subunidades , y al menos tres de estas subunidades se conservan entre RSC y SWI / SNF . [1] RSC y SWI / SNF se componen de componentes muy similares, como los componentes Sth1 en RSC y SWI2 / Snf2p en SWI / SNF. Ambos componentes son ATPasas que consisten en Arp7 y Arp9, que son proteínas similares a la actina . [3] Las subunidades de Sth1 (Rsc6p, Rsc8p y Sfh1p) son parálogos de las tres subunidades de SWI / SNF (Swp73p, Swi3p y Snf5p). Si bien existen muchas similitudes entre estos dos complejos de remodelación de cromatina, remodelan diferentes partes de la cromatina. [3] También tienen roles opuestos, específicamente cuando interactúan con el promotor PHO8 . RSC trabaja para garantizar la ubicación del nucleosoma N-3, mientras que SWI / SNF intenta anular la ubicación de N-3. [4]
Los complejos RSC y SWI / SNF funcionan como complejos remodeladores de cromatina en humanos ( Homo sapiens ) y la mosca común de la fruta ( Drosophila melanogaster ). SWI / SNF se descubrió por primera vez cuando se realizó un cribado genético en levadura con una mutación que causaba una deficiencia en el cambio de tipo de apareamiento (swi) y una mutación que causaba una deficiencia en la fermentación de sacarosa. [1] Después de que se descubrió este complejo de remodelación de cromatina, se encontró el complejo RSC cuando se descubrió que sus componentes, Snf2 y Swi2p, eran homólogos al complejo SWI / SNF.
Debido a la investigación realizada utilizando BLAST (biotecnología) , se cree que el complejo RSC de levadura es incluso más similar al complejo SWI / SNF humano que al complejo SWI / SNF de levadura. [1]
El papel de RSC
El papel de los nucleosomas es un tema de investigación muy importante. Se sabe que los nucleosomas interfieren con la unión de los factores de transcripción al ADN, por lo que pueden controlar la transcripción y la replicación. Con la ayuda de un experimento in vitro con levadura, se descubrió que se requiere RSC para la remodelación de nucleosomas. Existe evidencia de que RSC no remodela los nucleosomas por sí solo; utiliza información de las enzimas para ayudar a posicionar los nucleosomas.
La actividad ATPasa del complejo RSC es activada por ADN monocatenario, bicatenario y / o nucleosómico, mientras que algunos de los otros complejos remodeladores de cromatina solo son estimulados por uno de estos tipos de ADN. [1]
El complejo RSC (específicamente Rsc8 y Rsc30) es crucial cuando se fijan roturas bicatenarias mediante unión de extremos no homólogos (NHEJ) en levaduras. [5] Este mecanismo de reparación es importante para la supervivencia celular, así como para mantener el genoma de un organismo. Estas roturas de doble hebra suelen ser causadas por la radiación y pueden ser perjudiciales para el genoma. Las roturas pueden provocar mutaciones que reposicionan un cromosoma e incluso pueden provocar la pérdida total de un cromosoma. Las mutaciones asociadas con las rupturas de doble cadena se han relacionado con el cáncer y otras enfermedades genéticas mortales. [5] El RSC no solo repara las roturas bicatenarias mediante NHEJ , sino que también las repara mediante recombinación homóloga con la ayuda del complejo SWI / SNF. [6] Primero se recluta SWI / SNF, antes de que se unan dos cromosomas homólogos, y luego se recluta RSC para ayudar a completar la reparación. [6]
Mecanismo de acción en dsDNA
Un estudio de una sola molécula utilizando pinzas magnéticas y ADN lineal observó que RSC genera bucles de ADN in vitro mientras que simultáneamente genera superenrollamientos negativos en la plantilla. [7] Estos bucles pueden constar de cientos de pares de bases, pero la longitud depende de la fuerza con la que esté enrollado el ADN, así como de la cantidad de ATP presente durante esta translocación. [7] RSC no solo podía generar bucles, sino que también podía relajar estos bucles, lo que significa que la translocación de RSC es reversible. [7]
La hidrólisis de ATP permite que el complejo transloque el ADN en un bucle. RSC puede liberar el bucle ya sea volviendo al estado original a una velocidad comparable o perdiendo uno de sus dos contactos. [7]
Componentes RSC
La siguiente es una lista de los componentes RSC que se han identificado en la levadura, sus correspondientes ortólogos humanos y sus funciones:
Levadura | Humano | Función |
---|---|---|
RSC1 | BAF180 | Mecanismos de reparación del ADN, proteína supresora de tumores [8] |
RSC2 | BAF180 | Mecanismos de reparación del ADN, proteína supresora de tumores [8] |
RSC4 | BAF180 | Mecanismos de reparación del ADN, proteína supresora de tumores [8] |
RSC6 | BAF60a | Crecimiento mitótico [9] |
RSC8 | BAF170, BAF155 | Regula el tamaño / grosor cortical , [10] supresor de tumores [11] |
Ver también
- SWI / SNF (complejo de remodelación de nucleosomas)
- Complejo Mi-2 / NuRD
- INO80B (gen)
- Imitación SWI (complejo de remodelación de nucleosomas)
Referencias
- ^ a b c d e f g h i Cairns BR, Lorch Y, Li Y, Zhang M, Lacomis L, Erdjument-Bromage H, et al. (Diciembre de 1996). "RSC, un complejo remodelador de cromatina esencial y abundante". Celular . 87 (7): 1249–60. doi : 10.1016 / S0092-8674 (00) 81820-6 . PMID 8980231 .
- ^ Clapier CR, Iwasa J, Cairns BR, Peterson CL (julio de 2017). "Mecanismos de acción y regulación de complejos remodeladores de cromatina dependientes de ATP" . Reseñas de la naturaleza. Biología celular molecular . 18 (7): 407–422. doi : 10.1038 / nrm.2017.26 . PMC 8127953 . PMID 28512350 .
- ^ a b Tang L, Nogales E, Ciferri C (junio de 2010). "Estructura y función de los complejos remodeladores de cromatina SWI / SNF e implicaciones mecanicistas para la transcripción" . Avances en Biofísica y Biología Molecular . 102 (2–3): 122–8. doi : 10.1016 / j.pbiomolbio.2010.05.001 . PMC 2924208 . PMID 20493208 .
- ^ Smith CL, Horowitz-Scherer R, Flanagan JF, Woodcock CL, Peterson CL (febrero de 2003). "Análisis estructural del complejo remodelador de cromatina SWI / SNF de levadura". Biología estructural de la naturaleza . 10 (2): 141–5. doi : 10.1038 / nsb888 . PMID 12524530 .
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- ^ DelBove J, Rosson G, Strobeck M, Chen J, Archer TK, Wang W, et al. (Diciembre de 2011). "Identificación de un miembro central del complejo SWI / SNF, BAF155 / SMARCC1, como gen supresor de tumores humanos" . Epigenética . 6 (12): 1444–53. doi : 10.4161 / epi.6.12.18492 . PMC 3256333 . PMID 22139574 .
enlaces externos
- Remodelación dinámica de nucleosomas individuales a través de un genoma eucariota en respuesta a la perturbación transcripcional