Una topoisomerasa II atípica de Archaea con implicaciones para la recombinación meiotica

Área de la Ciencia:

• Biología Molecular Biología Molecular
• La bioquímica es la bioquímica.
• Genética La genética.

Sus antecedentes:

• Las topoisomerasas tipo II regulan la topología del ADN a través de la transferencia de cadenas de ADN y las rupturas transitorias de doble cadena.
• Todas las topoisomerasas de tipo II identificadas anteriormente pertenecen a una sola familia de proteínas.

Objetivo del estudio:

• Clonar y secuenciar los genes para la topoisomerasa II del arqueón Sulfolobus shibatae.
• Para caracterizar esta enzima y determinar su relación con las topoisomerasas de tipo II conocidas.
• Para investigar la función de las proteínas homólogas, tales como Saccharomyces cerevisiae Spo11, en los procesos de ADN.

Principales métodos:

• La clonación y secuenciación de genes de las subunidades de la topoisomerasa II de Sulfolobus shibatae.
• Análisis de similitud de secuencia que compara la nueva enzima con topoisomerasas conocidas y otras familias de proteínas (Hsp90, MutL).
• Mutagénesis dirigida al sitio de la tirosina conservada en la proteína Saccharomyces cerevisiae Spo11.

Principales resultados:

• La topoisomerasa II de Sulfolobus shibatae representa una nueva familia, que muestra una similitud limitada con otras enzimas de tipo II, excepto por los motivos de unión al ATP conservados en la subunidad B.
• La subunidad A comparte similitudes con proteínas de función desconocida, incluida Spo11, que es crucial para el inicio de la recombinación meiotica.
• La mutagenesis confirmó que una tirosina conservada en Spo11 es esencial para su actividad.

Conclusiones:

• La enzima Sulfolobus shibatae es el primer miembro de una nueva familia de topoisomerasas de tipo II.
• Los motivos conservados sugieren un mecanismo compartido para la unión y la hidrólisis de ATP en diferentes familias de proteínas.
• Es probable que Spo11 funcione como topoisomerasa tipo II para catalizar las rupturas de doble hebra que inician la recombinación meiotica en S. cerevisiae.