La deformabilidad del ADN define la captura dependiente de la secuencia de E. Girasis de las coli

Área de la Ciencia:

• Biología molecular
• La bioquímica
• Biología estructural

Sus antecedentes:

• La girasa bacteriana, una topoisomerasa de tipo II, es crucial para la introducción de superbobinas negativas en el ADN.
• Los mecanismos precisos de la acción de la girasa, particularmente su selección de sitio, siguen siendo incompletamente entendidos debido a la complejidad del proceso y los desafíos de visualización.
• La interacción entre la secuencia de ADN, la deformabilidad local y la topología global en la unión de la girasa no está clara.

Objetivo del estudio:

• Para elucidar cómo la girasa bacteriana (E. coli girasa) interactúa con el ADN y selecciona su sitio de acción.
• Comprender el papel de la secuencia de ADN y la deformabilidad local en la facilitación de la envoltura del ADN y el superenrolamiento negativo.

Principales métodos:

• Desarrolló una metodología de reconocimiento basado en la forma ad hoc para determinar secuencias de ADN a partir de densidades de microscopía electrónica criogénica (cryo-EM).
• Se correspondieron las secuencias de ADN determinadas con estructuras previamente resueltas de E. La girasa coli se une al ADN superenrollado negativamente.
• Analizó la secuencia de bases y la deformabilidad local de los segmentos de ADN que interactúan con la girasa.

Principales resultados:

• Helices de ADN identificadas para la escisión (segmentos G) por girasa, ubicadas a ambos lados de un palíndromo de minicírculo, con orientaciones opuestas con respecto a la enzima.
• Se observó que en una estructura, la secuencia del segmento G era altamente flexible, facilitando la flexión del ADN, mientras que las secuencias de flanqueo eran rígidas, evitando envolturas no deseadas.
• En otra estructura, el segmento G exhibió una deformabilidad de par de bases promedio, asociada con el minicirculo que envolvía una superbobina positiva alrededor de la rueda de giro β.

Conclusiones:

• La selección del sitio de la girasa bacteriana está significativamente influenciada por la secuencia de bases y la deformabilidad local del ADN, que aceleran el envolvimiento del ADN.
• Los hallazgos destacan la importancia de las características estructurales del ADN para facilitar la actividad de superenrolamiento negativo de la girasa.
• Demostró la efectividad de la identificación de secuencias de ADN que interactúan con proteínas directamente de las estructuras de crio-EM.