Endodesoxirribonucleasa de unión cruzada
La endodesoxirribonucleasa de unión cruzada , también conocida como resolvasa de unión de Holliday, endonucleasa de unión Holliday, endonucleasa de escisión de unión Holliday , endoribonucleasa de unión de Holliday, endoribonucleasa de unión cruzada y endonucleasa de corte cruciforme , es una enzima que participa en la reparación y recombinación del ADN . Específicamente, realiza una escisión endonucleolítica que da como resultado un cruce monocatenario entre dos moléculas de ADN homólogas en la unión de Holliday.para producir productos de ADN recombinante para la segregación cromosómica. Este proceso se conoce como resolución de unión de Holliday.
La unión de Holliday es una estructura que se forma durante la recombinación genética y une dos moléculas de ADN de doble hebra con un cruce de hebra simple, que se forman durante la recombinación mitótica y meiótica . [1] Las endodesoxirribonucleasas de unión cruzada catalizan la resolución de la unión Holiday, que es la formación de moléculas de ADN recombinante separadas y la separación cromosómica después del evento de cruce en la unión Holliday. [2] Se han identificado endodesoxirribonucleasas de unión cruzada con función de resolución de unión Holliday en los tres dominios de la vida: bacterias , arqueas yeukarya . RuvC en bacterias, CCE1 en Saccharomyces cerevisiae , [1] y GEN1 en humanos [3] son endodesoxirribonucleasas de unión cruzada que realizan la resolución de unión Holliday. La resolución de la unión de Holliday catalizada por la endodesoxirribonucleasa de unión cruzada se muestra en la siguiente figura.
Las endodesoxirribonucleasas de unión cruzada también juegan un papel clave en la reparación del ADN . Durante el crecimiento celular y la meiosis , a menudo se producen roturas de la doble hebra del ADN (DSB) y, por lo general, se reparan mediante recombinación homóloga. [5] Debido a que las endodesoxirribonucleasas de la unión cruzada realizan la resolución de la unión Holliday, un paso crucial de la recombinación homóloga, están involucradas en la reparación de las DSB.
E. coli RuvC , una endodesoxirribonucleasa de unión cruzada, es una proteína pequeña de aproximadamente 20 kD, y su forma activa es un dímero que requiere y se une a un ion magnesio [1]. RuvC es un sándwich alfa-beta de 3 capas con una hoja beta entre 5 hélices alfa [6] . La enzima contiene dos canales de unión que contactan con la columna vertebral de la unión de Holliday a lo largo de siete nucleótidos . [7] También se ha identificado una enzima resolvasa de unión de Holliday en arqueas en células de Pyrococcus furiosus ; está codificada por un gen llamado hjc y está compuesta por 123 aminoácidos [8] .
Estas enzimas son altamente selectivas para el ADN ramificado, aunque se produce un ajuste inducido en la formación del complejo enzima-sustrato (resolvasa-unión de Holloday). [9] Aún se desconoce mucho sobre el mecanismo de acción exacto, pero se sabe que las bacterias, bacteriófagos y arqueas catalizan la resolución de la unión de Holliday mediante la introducción de mellas simétricas a través de la unión de Holliday [10] . El análisis de endodesoxirribonucleasas de unión cruzada de bacteriófagos (endonucleasa I T7), bacterias (RuvC), hongos (GEN1) y humanos (hMus81-Eme1) ha revelado que las enzimas funcionan en dímeros, [11] y parte de la reacción de resolución tiene lugar en un intermedio enzima-sustrato parcialmente disociado.[12]
Después de una búsqueda de 20 años, en 2008, finalmente se identificó una endodesoxirribonucleasa de unión cruzada humana, GEN1 [13] . GEN1 realiza funciones similares y opera mediante mecanismos similares a los de la endodesoxirribonucleasa de unión cruzada previamente estudiada en bacterias, arqueas y otras eucarias. [13] Se cree que la enzima juega un papel en el síndrome de Bloom . Se ha propuesto que el síndrome de Bloom implica la inducción de DSB a través de una resolvasa de unión de Holliday no identificada. [14] También se ha demostrado que la sobreexpresión de la función resolvasa de Holliday Junction se correlaciona con los cánceres que sobreexpresan RAD51 . [15]
