Recombinase
Las recombinasas son enzimas de recombinación genética .
Recombinasas específicas del sitio
Las ADN recombinasas se utilizan ampliamente en organismos multicelulares para manipular la estructura de los genomas y controlar la expresión génica . Estas enzimas, derivadas de bacterias ( bacteriófagos ) y hongos , catalizan reacciones de intercambio de ADN direccionalmente sensibles entre secuencias de sitios diana cortas (30-40 nucleótidos ) que son específicas de cada recombinasa . Estas reacciones permiten cuatro módulos funcionales básicos: escisión / inserción, inversión, translocación e intercambio de casetes , que se han utilizado individualmente o combinados en una amplia gama de configuraciones para controlar la expresión génica. [1] [2] [3][4] [5]
Los tipos incluyen:
Recombinación homóloga
Las recombinasas tienen un papel central en la recombinación homóloga en una amplia gama de organismos. Dichas recombinasas se han descrito en arqueas , bacterias , eucariotas y virus .
Arqueas
El archaeon Sulfolobus solfataricus RadA recombinasa cataliza el apareamiento de ADN y el intercambio de hebras, pasos centrales en la reparación recombinacional. [6] La recombinasa RadA tiene una mayor similitud con la recombinasa Rad51 eucariota que con la recombinasa RecA bacteriana. [6]
Bacterias
La recombinasa RecA parece estar presente universalmente en bacterias. RecA tiene múltiples funciones, todas relacionadas con la reparación del ADN . RecA tiene un papel central en la reparación de las horquillas de replicación estancadas por el daño del ADN y en el proceso sexual bacteriano de transformación genética natural . [7] [8]
Eucariotas
Rad51 eucariota y sus familiares relacionados son homólogos a las recombinasas de Archaeal RadA y RecA bacterianas. Rad51 está altamente conservado desde la levadura hasta los humanos. Tiene una función clave en la reparación recombinacional de los daños del ADN, en particular los daños de doble hebra, como las roturas de doble hebra. En los seres humanos, la expresión excesiva o insuficiente de Rad51 se produce en una amplia variedad de cánceres .
Durante la meiosis, Rad51 interactúa con otra recombinasa, Dmc1 , para formar un filamento presináptico que es un intermedio en la recombinación homóloga . [9] La función de Dmc1 parece estar limitada a la recombinación meiótica. Como Rad51, Dmc1 es homólogo a RecA bacteriano.
Virus
Algunos virus de ADN codifican una recombinasa que facilita la recombinación homóloga. Un ejemplo bien estudiado es la recombinasa UvsX codificada por el bacteriófago T4 . [10] UvsX es homólogo a RecA bacteriano. UvsX, como RecA, puede facilitar la asimilación de ADN monocatenario lineal en un dúplex de ADN homóloga para producir un D-loop .
Referencias
- ^ Nern, A; Pfeiffer, BD; Svoboda, K; Rubin, GM (23 de agosto de 2011). "Múltiples recombinasas nuevas específicas de sitio para su uso en la manipulación de genomas animales" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos de América . 108 (34): 14198-203. Código Bibliográfico : 2011PNAS..10814198N . doi : 10.1073 / pnas.1111704108 . PMC 3161616 . PMID 21831835 .
- ^ García-Otín, AL; Guillou, F (1 de enero de 2006). "Orientación al genoma de mamíferos utilizando recombinasas específicas de sitio". Fronteras en biociencias . 11 : 1108–36. doi : 10.2741 / 1867 . PMID 16146801 .
- ^ Dymecki, SM; Kim, JC (5 de abril de 2007). "Tres Gs" de la neuroanatomía molecular: una cartilla " . Neurona . 54 (1): 17–34. doi : 10.1016 / j.neuron.2007.03.009 . PMC 2897592 . PMID 17408575 .
- ^ Luan, H; White, BH (octubre de 2007). "Métodos combinatorios para la focalización de genes neuronales refinados" . Opinión actual en neurobiología . 17 (5): 572–80. doi : 10.1016 / j.conb.2007.10.001 . PMID 18024005 . S2CID 36457021 .
- ^ Fenno, LE; Mattis, J; Ramakrishnan, C; Hyun, M; Lee, SY; Él, M; Tucciarone, J; Selimbeyoglu, A; Berndt, A; Grosenick, L; Zalocusky, KA; Bernstein, H; Swanson, H; Perry, C; Diester, yo; Boyce, FM; Bajo, CE; Nunca; Huang, ZJ; Deisseroth, K (julio de 2014). "Dirigirse a celdas con vectores únicos utilizando lógica booleana de múltiples funciones" . Métodos de la naturaleza . 11 (7): 763–72. doi : 10.1038 / nmeth.2996 . PMC 4085277 . PMID 24908100 .
- ↑ a b Seitz EM, Brockman JP, Sandler SJ, Clark AJ, Kowalczykowski SC (1998). "La proteína RadA es un homólogo de la proteína Archaeal RecA que cataliza el intercambio de cadenas de ADN" . Genes Dev . 12 (9): 1248–53. doi : 10.1101 / gad.12.9.1248 . PMC 316774 . PMID 9573041 .
- ^ Cox MM, Goodman MF, Kreuzer KN, Sherratt DJ, Sandler SJ, Marians KJ (2000). "La importancia de reparar horquillas de replicación estancadas". Naturaleza . 404 (6773): 37–41. Código Bibliográfico : 2000Natur.404 ... 37C . doi : 10.1038 / 35003501 . PMID 10716434 . S2CID 4427794 .
- ^ Michod RE, Bernstein H, Nedelcu AM (2008). "Valor adaptativo del sexo en patógenos microbianos". Infectar. Gineta. Evol . 8 (3): 267–85. doi : 10.1016 / j.meegid.2008.01.002 . PMID 18295550 .
- ↑ Crickard JB, Kaniecki K, Kwon Y, Sung P, Greene EC (2018). "Espontánea de auto-segregación de Rad51 y Dmc1 ADN recombinasas dentro de filamentos de recombinasa mixtos" . J. Biol. Chem . 293 (11): 4191–4200. doi : 10.1074 / jbc.RA117.001143 . PMC 5858004 . PMID 29382724 .
- ^ Bernstein C, Bernstein H (2001). Reparación de ADN en bacteriófagos. En: Nickoloff JA, Hoekstra MF (Eds.) Daño y reparación del ADN, vol. 3. Avances de fagos a humanos. Humana Press, Totowa, Nueva Jersey, págs. 1–19. ISBN 978-0896038035
enlaces externos
- Recombinasas en los títulos de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU .
- Modificación de la información genética.
- Biología Molecular
- Talones de genética
