Los científicos en el Instituto de Investigación Van Andel y la Universidad Rockefeller han descrito con éxito una estructura crucial que participa en la replicación del ADN, la colocación de una pieza más en el rompecabezas de cómo se propaga la vida.
El último estudio de hace mucho tiempo colaboradores Huilin Li, Ph.D., y Michael O'Donnell, Ph.D., publicado hoy en las Actas de la Academia Nacional de Ciencias , aclara la interacción entre el ADN y la enzima eucariótico CMG helicasa , lo que abre la doble hélice de ADN como el deslizador de un cierre de cremallera y prepara el código genético para la copia.
"Desde el descubrimiento de la doble hélice de ADN hace más de 50 años, la actividad de helicasa en la preparación para la replicación del ADN ha sido mal entendido", dice Li, profesor en el Instituto de Investigación Van Andel. "Sin embargo, los recientes avances en microscopía y el diseño del estudio nos permiten crear imágenes precisas de estas enzimas y observar sus interacciones con el ADN por primera vez."
Más de 40 enfermedades, incluyendo muchos tipos de cáncer, anemias y las ataxias, además de varias enfermedades raras y huérfanas, tienen sus orígenes al menos parcialmente, a la inexactitud o fallos en la replicación del ADN. Los resultados de este estudio ofrecen un esquema para un conductor central detrás de la replicación del ADN, lo que Li y O'Donnell esperan que finalmente ayudar al desarrollo de nuevos tratamientos para estas enfermedades.
"Los biólogos han aprendido mucho acerca de la estructura molecular y las funciones de las enzimas y las proteínas relacionadas con la replicación del ADN," dice O'Donnell, profesor de la Universidad Rockefeller y del Instituto Médico Howard Hughes. "Sin embargo, aún nos queda mucho por descubrir, y esta comprensión de la actividad helicasa nos lleva un paso más cerca."
Los resultados del nuevo estudio revertir una hipótesis de larga data acerca de la orientación de helicasa alrededor ADN. Imágenes tomadas durante la anulación de ADN demuestran que el anillo de N-capas de helicasa lleva el anillo de motor C-grada y hace el primer contacto con el ADN de doble cadena. Dicha orientación es opuesta a la polaridad actualmente aceptado y tiene implicaciones importantes en la comprensión del mecanismo de la replicación.
Actividad helicasa tiempo se ha reconocido como una parte crítica de DNA de replicación , en sí misma un proceso fundamental en la propagación de la vida. Con la publicación de este estudio, los científicos tienen una visión más completa de cómo la vida en la Tierra más avanzada prolifera.
Esta evaluación involucrado estudio de CMG helicasa purificado a partir de levadura Saccharomyces cerevisiae del panadero, un organismo utiliza comúnmente para modelar eucariotas superiores, incluyendo seres humanos.
La estructura de la helicasa de ADN se deriva en crio-microscopía electrónica de la Universidad Rockefeller facilidad de la base (crio-ME), el aprovechamiento de una innovadora tecnología de imagen que ha revolucionado la capacidad de los científicos para visualizar y comprender el papel de los procesos biológicos fundamentales.
Con la reciente instalación de su propia clase mundial Cryo-EM Core, incluyendo los poderosos Krios Titan de VARI, Li espera que el ritmo de descubrimiento y comprensión de estos procesos biológicos básicos se acelerará en Grand
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