El anillo de cohesión utiliza su bisagra para organizar el ADN utilizando mecanismos no topológicos y topológicos

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• Biología celular
• La genética

Sus antecedentes:

• La cohesión cromática hermana es crucial para la segregación cromosómica precisa durante la división celular.
• Se sabe que el complejo de cohesión juega un papel central en el establecimiento y mantenimiento de esta cohesión.
• El mecanismo preciso por el cual la cohesión atrapa el ADN para formar un enlace estable sigue siendo objeto de investigación.

Objetivo del estudio:

• Investigar el papel del dominio de bisagra del anillo de cohesión en el atrapamiento del ADN y la cohesión de las cromatidas hermanas.
• Determinar el mecanismo por el cual la cohesina se carga y transloca a lo largo de la cromatina.
• Identificar los residuos clave dentro de la bisagra de cohesión esencial para la unión y la cohesión del ADN.

Principales métodos:

• Utilizó minicromosomas circulares para evaluar el atrapamiento y la cohesión del ADN.
• Introducción de mutaciones en el dominio de la bisagra de cohesión, incluida la neutralización de su luz cargada y residuos específicos de lisina.
• Se examinó la carga de cohesión, la translocación y la hidrólisis de ATP en células con complejos de cohesión mutados.

Principales resultados:

• Se observó una fuerte correlación entre la captura conjunta de minicromosomas y la cohesión cromática hermana.
• La cohesión que carece de una luz de bisagra cargada positivamente atrapó ADN individuales pero no pudo establecer cohesión.
• Las mutaciones en la bisagra de cohesión abolieron el atrapamiento del ADN, mientras que las fusiones de Smc-kleisin no lo hicieron.
• Las mutaciones específicas de lisina en la bisagra Smc1/3 anularon toda la carga de cohesión sin afectar la hidrólisis de ATP o el reclutamiento a los sitios de carga.

Conclusiones:

• La cohesina se conecta con la cromatina a través de interacciones tanto topológicas (atrapamiento) como no topológicas.
• El dominio de la bisagra de cohesión es crítico para el atrapamiento del ADN, potencialmente a través de un mecanismo de apertura de bisagra.
• Los cambios conformacionales impulsados por la hidrólisis de ATP en la bisagra de cohesión probablemente median la carga de cohesión y la translocación a lo largo de la cromatina.