Los íterones son secuencias de ADN que se repiten directamente y que desempeñan un papel importante en la regulación del número de copias de plásmido en las células bacterianas . Es uno de los tres elementos reguladores negativos que se encuentran en los plásmidos que controlan su número de copias. Los otros incluyen ARN antisentido y ctRNA . Los íterones se combinan con proteínas iniciadoras de replicación (Rep) afines para lograr el efecto regulador requerido. [1] [2]
Regulación de la replicación
Los íterones tienen un papel importante en la replicación del plásmido. Se puede encontrar un origen de replicación de plásmido que contiene iterones que contiene aproximadamente cinco iterones de aproximadamente 20 pares de bases de longitud total. Estos iterones proporcionan un sitio de saturación para las proteínas receptoras iniciadoras y promueven la replicación, aumentando así el número de copias del plásmido en una célula determinada. [1]
Factores limitantes de la iniciación
Hay 4 factores limitantes principales que conducen a que no se inicie la replicación en los iterones: [1]
- Autorrepresión transcripcional
- iniciador de dimerización
- Titulación del iniciador
- Esposar
Se cree que la auto-represión transcripcional reduce la síntesis del iniciador al reprimir la formación de las proteínas Rep. Dado que estas proteínas funcionan para promover la unión de la maquinaria de replicación, la replicación se puede detener de esta forma. Otro factor utilizado para detener la replicación se conoce como dimerización. Funciona para dimerizar estas proteínas Rep y, como resultado, los monómeros de estas proteínas ya no están en una concentración lo suficientemente alta como para iniciar la replicación. [2] Otro factor limitante, la titulación, ocurre después de la replicación y trabaja para prevenir la saturación al distribuir los monómeros a los orígenes hijos para que no estén completamente saturados. Por último, esposar se refiere al emparejamiento de orígenes que conduce a la inactivación. Esto está mediado por monómeros y la inactivación se debe al impedimento estérico entre los orígenes. [1] [2]
Otra limitación menos frecuente que se cree que está presente en estos iterones es la presencia de repeticiones adicionales. Si un plásmido contiene un suministro adicional de iterones fuera del sitio de saturación, se ha demostrado que esto puede disminuir el número de copias del plásmido. Por el contrario, eliminar estos iterones adicionales aumentará el número de copias. [1]
Estructura del replicón
Se sabe que los plásmidos tienen una estructura muy similar cuando están bajo el control de Iterones. Esta estructura consiste en un origen de replicación corriente arriba de un gen que codifica una proteína iniciadora de replicación. Se sabe que los propios iterones cubren aproximadamente la mitad del origen de la replicación. [2] Por lo general, los iterones en el mismo plásmido están altamente conservados, mientras que los iterones comparados en diferentes plásmidos todavía exhiben homología pero no están tan altamente conservados. Esto sugiere que los iterones podrían estar relacionados evolutivamente . [3]
Proteínas iniciadoras de la replicación
La proteína iniciadora de la replicación (Rep) juega un papel clave en el inicio de la replicación en los plásmidos. En su forma de monómero, Rep se une a un iterón y promueve la replicación. Se sabe que la propia proteína contiene dos dominios globulares N-terminales y C-terminales independientes que posteriormente se unen a dos dominios del iteron. La versión dímera de la proteína es generalmente inactiva en la unión de iterón, sin embargo, se sabe que se une al operador repE . Este operador contiene la mitad de la secuencia de iteron, lo que le permite unirse al dímero y promover la expresión génica. [2] [4]
Los plásmidos que contienen iterones están organizados de forma muy similar en estructura. [2] El gen de las proteínas Rep generalmente se encuentra directamente aguas abajo del origen de la replicación. [5] Esto significa que se sabe que los propios iterones regulan la síntesis de las proteínas rep. [6] [7]
Referencias
- ^ a b c d e Johan Paulsson; Dhruba K. Chattoraj (2006). "Inactivación del origen en el control de la replicación del ADN bacteriano" . Biología molecular . 61 (1): 9-15. doi : 10.1111 / j.1365-2958.2006.05229.x . PMID 16824091 . S2CID 10076491 .
- ^ a b c d e f Dhruba K. Chattoraj (2000). "Control de la replicación del ADN plasmídico por iterones: ya no es paradójico". Biología molecular . 37 (3): 467–476. doi : 10.1046 / j.1365-2958.2000.01986.x . PMID 10931340 . S2CID 39658815 .
- ^ Dhruba K. Chattoraj; Thomas D. Schneider. (1997). "Control de replicación del plásmido P1 y su cromosoma huésped: el terreno común". Avances en investigación de ácidos nucleicos y biología molecular . 57 : 145-186. doi : 10.1016 / S0079-6603 (08) 60280-9 . ISBN 9780125400572. PMID 9175433 .
- ^ Tsukasa Fueki y Kazuo Yamaguchi1j (2001). "La estructura y función de la proteína iniciadora de la replicación (Rep) de pSC101: un análisis basado en un novedoso sistema de selección positiva para los mutantes de replicación deficiente". La Revista de Bioquímica . 130 (3): 399–405. doi : 10.1093 / oxfordjournals.jbchem.a002999 . PMID 11530016 .
- ^ Ann L. Abeles; Lucretia D. Reaves; Brenda Youngren-Grimes; Stuart J. Austin (1995). "Control de la replicación del plásmido P1 por Iterones" . Biología molecular . 18 (5): 903–912. doi : 10.1111 / j.1365-2958.1995.18050903.x . PMID 8825094 . S2CID 38430004 .
- ^ Peter P. Papp; Gauranga Mukhopadhyay; Dhruba K. Chattoraj (1994). "Control negativo de la replicación del ADN plasmídico por iterones. Correlación con la afinidad de unión del iniciador" . Revista de Química Biológica . 269 (38): 23563–23568. PMID 8089124 .
- ^ Shrivastava Sheela (21 de mayo de 2013). "Capítulo 6: Plásmidos: su biología y funciones". Genética de bacterias . Springer Science & Business Media. págs. 125-141. ISBN 978-81-322-1090-0.