Topoisomerase: Diferenzas entre revisións

Contido eliminado Contido engadido
Miguelferig (conversa | contribucións)
m Bot: Cambio o modelo: Cite journal; cambios estética
Liña 1:
As '''topoisomerases''' (tipo I: [[número EC|EC]] 5.99.1.2, e tipo II: EC 5.99.1.3) son [[encima]]s que regulan o enrolamento do ADN. As topoisomerases teñen que superar o problema que representa a natureza entrelazada da estrutura de [[dobre hélice]] do [[ADN]]. Por exemplo, durante a [[replicación do ADN]], o ADN queda sobreenrolado por diante da [[forquita de replicación]]. Se a tensión que produce non se reduce, chegaría finalmente a facer que se tivese que parar a replicación do ADN. Algo similar ocorre durante a [[transcrición xenética|transcrición]].
 
Para superar este tipo de problemas topolóxicos causados pola dobre hélice, as topoisomerases únense a unha das cadeas do ADN ou ás dúas e cortan o esqueleto pentosa-fosfato do ADN dunha das cadeas ou de ambas e volven a unilo. Esta rotura das cadeas permite que o ADN sexa desenredado ou desenrolado, e, ao final do proceso, o esqueleto pentosa-fosfato do ADN volve a selarse de novo. Como a composición química global e a conectividade do ADN non cambia, os ADNs enredados ou desenredados son [[isómero]]s químicos, que difiren só na súa topoloxía global, e de aí vén o nome dos encimas. Por tanto, as topoisomerases son encimas [[isomerase]]s que actúan sobre a [[topoloxía do ADN]].<ref name="pmid11395412">{{citeCita journalpublicación periódica | author = Champoux JJ | title = DNA topoisomerases: structure, function, and mechanism | journal = Annu. Rev. Biochem. | volume = 70 | issue = | pages = 369–413 | year = 2001 | pmid = 11395412 | doi = 10.1146/annurev.biochem.70.1.369 | url = }}</ref>
 
== Descubrimento ==
Liña 7:
A necesidade de que existise un encima deste tipo, que resolvese os problemas do desenredamento do ADN, xa a indicaron Watson e Crick antes de que se descubrise o encima. A primeira topoisomerase que se coñeceu descubriuna [[James C. Wang]] e foi a topo I de ''[[E. coli]]''.<ref name="urlNational Academy of Sciences: NAS Award in Molecular Biology">{{cite web | url = http://www.nasonline.org/site/PageServer?pagename=AWARDS_molbio | title = National Academy of Sciences: NAS Award in Molecular Biology | author = | authorlink = | coauthors = | date = | format = | work = | publisher = National Academy of Science | pages = | language = | archiveurl = | archivedate = | quote = | accessdate = 2009-01-07 }} {{Dead link |date=March 2013}}</ref>
 
== Función ==
A configuración en dobre hélice do ADN fai que as súas dúas febras sexan difíciles de separar, pero deben ser separadas polas [[helicase]]s para que outros encimas poidan realizar a [[transcrición xenética|transcrición]] das [[secuencia de ADN|secuencias de ADN]] que codifican as [[proteína]]s, ou a [[replicación do ADN]]. No [[ADN circular]], como o das [[bacteria]]s ou as [[mitocondria]]s, as dúas fibras están topoloxicamente ligadas, ou ''[[teoría do nó|anoadas]]''. Uns bucles idénticos de ADN con diferente número de xiros, son [[topoisómero]]s, e non poden ser interconvertidos por ningún proceso que non requira que se rompan as febras do ADN. As topoisomerases catalizan e guían o desanoamento ou destorcemento do ADN<ref>C.Michael Hogan. 2010. [http://www.eoearth.org/articles/view/158858/?topic=49496 ''Deoxyribonucleic acid''. Encyclopedia of Earth. National Council for Science and the Environment.] eds. S.Draggan and C.Cleveland. Washington DC</ref> ao crearen roturas transitorias no ADN utilizando unha [[tirosina]] conservada como residuo catalítico.<ref name="pmid11395412"/>
 
A inserción do ADN viral nos cromosomas e outras formas de [[recombinación xenética|recombinación]] poden tamén requirir a acción de topoisomerases.
 
== Importancia clínica ==
{{VT|Inhibidor da topoisomerase}}
Moitos fármacos actúan interferindo coas topoisomerases [http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=PubMed&dopt=Citation&list_uids=20534341].
Os [[antibiótico]]s de amplo espectro fluoro[[quinolona]]s actúan interrompendo o funcionamento de topoisomerases de tipo II bacterianas. Estas pequenas moléculas inhibidores actúan como eficientes axentes antibacterianos ao secuestraren a capacidade natural das topoisomerases para crear roturas no ADN.
 
Algunhas drogas de [[quimioterapia]] chamadas [[inhibidor da topoisomerase|inhibidores da topoisomerase]] (entre os que hai diversos [[fármaco]]s e [[fenol|fenois]] naturais) funcionan interferindo coas topoisomerases eucarióticas de mamífero en células [[cancer]]osas. Isto provoca roturas no ADN que finalmente levan a unha morte celular programada ([[apoptose]]). Este efecto de causar danos no ADN, ademais das súas potenciais propiedades curativas, podería orixinar [[neoplasma secundario|neoplasmas secundarios]] no paciente.<ref>Paolini, M; Sapone, A; Valgimigli, L (2003). "Avoidance of bioflavonoid supplements during pregnancy: a pathway to infant leukemia?". Mutation research 527 (1–2): 99–101. doi:10.1016/S0027-5107(03)00057-5. PMID 12787918.</ref>
 
A topoisomerase I é o [[antíxeno]] que recoñecen os anticorpos [[Anti Scl-70]] no [[escleroderma]].
 
== Problemas topolóxicos ==
Hai tres tipos principais de topoloxías do ADN: [[superenrolamento do ADN|superenrolamento]], anoamento e [[catenación]]. Cando o ADN non está realizando procesos esenciais como a replicación do ADN e a transcrición, o ADN debe manterse tan compacto como sexa posible, e estes tres estados contribúen a esa compactación. Porén, cando ten lugar a transcrición ou a replicación, o ADN debe estar libre. A medida que avanza unha burbulla de replicación, O ADN que está por diante da forquita de transcrición sofre un sobreenrolamento, ou un superenrolamento positivo, mentres que o ADN que queda detrás da burbulla de transcrición sofre un subenrolamento, ou superenrolamento negativo e queda enredado formando precatenanos. Un dos problemas topolóxicos esenciais preséntase no mesmo momento de iniciar a replicación, cando o ADN fillo debe ser desenredado. A topoisomerase IIA xoga un papel esencial en resolver este problema.
 
== Tipos ==
 
As topoisomerases clasifícanse en dous tipos dependendo do número de febras que corten nunha soa acción:<ref name="pmid1849888">{{citeCita journalpublicación periódica | author = Wang JC | title = DNA topoisomerases: why so many? | journal = J. Biol. Chem. | volume = 266 | issue = 11 | pages = 6659–62 | year = 1991 | month = April | pmid = 1849888 | doi = | url = http://www.jbc.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=1849888 }}</ref> Ambos os tipos de topoisomerases utilizan unha tirosina conservada na catálise, pero son diferentes estruturalmente e na súa mecánica. Un vídeo deste proceso pode verse [http://www.youtube.com/watch?v=EYGrElVyHnU&feature=related aquí].
 
* A [[topoisomerase de tipo I]] corta unha febra do ADN de dobre hélice, producíndose unha relaxación, e despois a febra cortada volve a unirse. Ao cortarse unha febra, a parte da molécula que está a un lado do corte pode rotar arredor da febra non cortada, reducindo dese modo o estrés desde un enrolamento excesivo que había na hélice a un enrolamento demasiado escaso. Este estrés prodúcese cando a febra de ADN está "[[superenrolamento do ADN|superenrolada]]" ou cando non está enrolada a partir de ou para dar lugar a ordes máis altos de enrolamento. As topoisomerase de tipo I están subdivididas en dúas subclases: as de tipo IA, que comparten moitas características estruturais e no seu mecanismo de funcionamento coas de tipo II, e as de tipo IB, que utilizan un mecanismo rotatorio controlado. Exemplos de topoisomerases de tipo IA son a topo I e topo III. No pasado, as de tipo IB denominábanse topoisomerases eucarióticas topo I, pero as topoisomerases IB están presentes en todos os dominios da vida, polo que ese nome non era axeitado. Hai que salientar que as topoisomerases de tipo IA forman un intermediario covalente co [[extremo 5']] do ADN, mentres que as topoisomerases IB forman un intermediario covalente co extremo 3' do ADN. Recentemente, identificouse o tipo IC de topoisomerases, chamado topo V, o cal, aínda que é distinta estruturalmente dos tipos IA e IB, comparte un mecanismo similar coas topoisomerases de tipo IB.
Liña 49:
Tanto as topoisomeraes de tipo I coma as de tipo II cambian o número L ([[número de enlace]] ou ''linking number'') do ADN. As de tipo IA cámbiano nunha unidade, as de tipo IB e IC poden cambialo nun enteiro calquera, e as de tipo IIA e IIB cambian este número en dúas unidades.
 
== Notas ==
{{Listaref}}
*
 
== Véxae tamén ==
=== Outros artigos ===
* [[Topoloxía do ADN]]
* [[Superenrolamento]]
 
=== Outras lecturas ===
* James C. Wang (2009) ''Untangling the Double Helix. DNA Entanglement and the Action of the DNA Topoisomerases'', Cold Spring Harbor Laboratory Press, Cold Spring Harbor, NY, 2009. 245 pp. ISBN 978-0-87969-879-9
* {{cite news
Liña 69:
* Watson, J. D., et al. 2006. Biología Molecular del Gen 5ª ed. Editorial Médica Panamericana. ISBN 84-7903-505-6
 
=== Ligazóns externas ===
 
* MeshName [http://www.nlm.nih.gov/cgi/mesh/2011/MB_cgi?mode=&term=DNA+Topoisomerases DNA+Topoisomerases]