Estructuras cryo-EM de RAD51 ensambladas en nucleosomas que contienen un sitio DSB

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• Biología estructural
• Mecanismos de reparación del ADN

Sus antecedentes:

• RAD51 es esencial para la reparación de la ruptura de doble cadena de ADN (DSB) en eucariotas.
• El mecanismo exacto de acción de RAD51 dentro de la cromatina no estaba claro.

Objetivo del estudio:

• Para aclarar los mecanismos estructurales de la interacción de RAD51 con los nucleosomas durante la reparación de DSB.
• Para entender cómo RAD51 reconoce los sitios DSB dentro de la cromatina.

Principales métodos:

• Microscopía cryoelectrónica (cryo-EM) para determinar las estructuras de los complejos del nucleosoma RAD51 humano.
• Ensayos bioquímicos para evaluar la unión al ADN y a los nucleosomas.
• Genética de la levadura para estudiar la función in vivo de los mutantes de RAD51.

Principales resultados:

• RAD51 forma estructuras de anillo y filamento en los nucleosomas.
• En formas de anillo, los dominios del lóbulo N de RAD51 (NLD) se unen al ADN nucleosómico, con sitios activos que reconocen el ADN de enlace que contiene DSB.
• En formas de filamento, RAD51 pela el ADN y las NLD se unen al ADN y las histonas restantes.
• Las mutaciones en RAD51 NLD que afectan a la unión de los nucleosomas alteran la reparación del ADN in vivo.

Conclusiones:

• RAD51 utiliza sus NLD para la unión directa al nucleosoma, una función no reconocida anteriormente.
• El estudio revela cómo RAD51 se asocia con los nucleosomas, identifica los DSB y forma filamentos activos en la cromatina.
• Las ideas estructurales explican la importancia funcional de las interacciones del nucleosoma RAD51 en la reparación del ADN.