Endonucleasa homing
Las endonucleasas autodirigidas son una colección de endonucleasas codificadas como genes independientes dentro de intrones , como fusiones con proteínas del hospedador o como inteínas auto-empalmadas . Catalizan la hidrólisis del ADN genómico dentro de las células que los sintetizan, pero lo hacen en muy pocas, o incluso en lugares singulares. La reparación del ADN hidrolizado por la célula huésped frecuentemente da como resultado que el gen que codifica la endonucleasa homing se haya copiado en el sitio de escisión, de ahí el término "homing" para describir el movimiento de estos genes. De este modo, las endonucleasas autóctonas pueden transmitir sus genes horizontalmente dentro de una población huésped, aumentando su alelo. frecuencia a tasas superiores a las mendelianas.
Aunque aún se está investigando el origen y función de las endonucleasas homing, la hipótesis más establecida las considera como elementos genéticos egoístas , [1] similares a los transposones , porque facilitan la perpetuación de los elementos genéticos que los codifican independientemente de proporcionar un atributo funcional a el organismo huésped.
Las secuencias de reconocimiento de endonucleasas autodirigidas son lo suficientemente largas como para ocurrir aleatoriamente solo con una probabilidad muy baja (aproximadamente una vez cada 7 × 10 9 pb ), [2] y normalmente se encuentran en uno o muy pocos casos por genoma . Por lo general, debido al mecanismo de autodirección, el gen que codifica la endonucleasa (el HEG, "gen de la endonucleasa autodirigida") se encuentra dentro de la secuencia de reconocimiento que corta la enzima, interrumpiendo así la secuencia de reconocimiento de la endonucleasa autodirigida y limitando el corte del ADN solo en los sitios que lo hacen. no (todavía) llevar el HEG.
Antes de la transmisión, un alelo lleva el gen (HEG + ) mientras que el otro no (HEG - ) y, por lo tanto, es susceptible de ser cortado por la enzima. Una vez que la enzima se sintetiza, rompe el cromosoma en el alelo HEG , iniciando una respuesta del sistema de reparación del ADN celular . El daño se repara mediante recombinación , tomando el patrón del alelo de ADN no dañado opuesto, HEG + , que contiene el gen de la endonucleasa. Así, el gen se copia al alelo que inicialmente no lo tenía y se propaga a través de generaciones sucesivas. [3] Este proceso se llama "homing". [3]
Las endonucleasas autodirigidas siempre se indican con un prefijo que identifica su origen genómico, seguido de un guión: "I-" para endonucleasas autodirigidas codificadas dentro de un intrón, "PI-" (para "inserto de proteína") para aquellas codificadas dentro de una inteína. Algunos autores han propuesto usar el prefijo "F-" ("independiente") para enzimas virales y otras enzimas naturales no codificadas por intrones ni inteínas, [4] y "H-" ("híbrido") para enzimas sintetizadas en un laboratorio. [5] A continuación, un nombre de tres letras se deriva del nombre binominal del organismo, tomando una letra mayúscula del nombre del género y dos letras minúsculas del nombre específico.nombre. (Por lo general, se realizan algunas mezclas para las enzimas híbridas). Finalmente, un número romano distingue las diferentes enzimas que se encuentran en el mismo organismo:
La endonucleasa de localización de levaduras PI-Sce es una endonucleasa de tipo LAGLIDADG codificada como una inteína que se empalma de otra proteína ( P17255 ). La estructura de alta resolución revela dos dominios : un centro endonucleolítico que se asemeja al dominio C-terminal de las proteínas Hedgehog y un dominio Hint (Hedgehog / Intein) que contiene el sitio activo de empalme de proteínas . [31]
