Iterón
Os iteróns son secuencias de ADN repetidas seguidas que xogan un importante papel na regulación do número de copias de plásmidos en células bacterianas. Os iteróns son un dos tres elementos regulatorios negativos atopados en plásmidos que controlan o seu número de copias. Os outros son os ARNs antisentido e os ARN contratranscritos (ARNct ou ctRNA). Aos iteróns únense unhas proteínas iniciadoras de replicación (Rep) específicas dos plásmidos, que forman un complexo con eles para conseguir o requirido efecto regulatorio, promovendo ou inhibindo a replicación do plásmido.[1][2]
Regulación da replicación editar
Os iteróns exercen un importante papel na replicación dos plásmidos. A orixe de replicación dun plásmido que contén iteróns pode conter uns cinco iteróns dunhas 20 pares de bases de lonxitude total. Estes iteróns proporcionan un sitio de saturación para proteínas receptoras iniciadoras e promoven a replicación, incrementando así o número de copias do plásmido nunha determinada célula.[1]
Factores limitantes da iniciación editar
Hai catro factores limitantes principais que causan que se impida a iniciación da replicación nos iteróns:[1]
- Autorrepresión transcricional. A autorrepresión transcricional pénsase que reduce a síntese do iniciador ao reprimir a formación de proteínas Rep. Como estas proteínas funcionan promovendo a unión da maquinaria de replicación, a replicación pode deterse desta maneira.
- Dimerización do iniciador. Outro factor usado para parar a replicación é a dimerización. Funciona dimerizando as proteínas Rep e como resultado xa non hai monómeros destas proteínas en concentración suficiente para iniciar a replicación. Só os monómeros das proteínas poden iniciar a replicación; os dímeros non poden.[2]
- Titulación do iniciador. Outro factor limitante é a titulación (dilución) das proteínas iniciadoras, que ocorre despois da replicación e funciona impedindo a saturación das orixes ao distribuír os monómeros nos iteróns.
- Esposado (handcuffing). O denominado esposado ou refírese a emparellar orixes, "esposándoas", o que leva á súa inactivación. O acoplamento das orixes por medio de proteínas iniciadoras unidas a iteróns bloquea o funcionamento da orixe. Isto está mediado por monómeros e a inactivación débese a impedimentos estéricos entre as orixes.[1][2]
Outra limitación menos frecuente nos iteróns é a presenza de repeticións extra. Se un plásmido contén unha cantidade extra de iteróns fóra do sitio de saturación isto pode diminuír o número de copias do plásmido. En contraste, eliminar estes iteróns extra incrementa o número de copias.[1]
Estrutura do replicón editar
Os plásmidos teñen unha estrutura moi similar cando están baixo o control de iteróns. Esta estrutura consiste nunha orixe de replicación augas arriba dun xene que codifica a a proteína iniciadora da replicación. Os propios iteróns cobren a metade da orixe de replicación.[2] Xeralmente, os iteróns do mesmo plásmido están altamente conservados, mentres que se comparamos iteróns de diferentes plásmidos aínda mostran homoloxía, pero non están tan conservados. Isto suxire que os iteróns poden estar evolutivamente relacionados.[3]
Proteínas iniciadoras da replicación editar
A proteína iniciadora da replicación (Rep) xoga un papel clave na iniciación da replicación en plásmidos. Na súa forma monómera, a Rep únese a un iterón e promove a replicación. A propia proteína contén dous dominios globulares independentes N-terminal e C-terminal que se unen a dous dominios do iterón. Ao contrario, a versión dímera da proteína é xeralmente inactiva á hora de unirse ao iterón; porén, únese ao operador repE. Este operador contén a metade da secuencia do iterón, o que o capacita para unirse ao dímero e promover a expresión xénica.[2][4]
Os plásmidos que conteñen iteróns están todos organizados estruturalmente de maneira moi similar.[2] O xene para as proteínas Rep adoita atoparse augas abaixo da orixe de replicación.[5] Isto significa que os propios iteróns regulan a síntese das proteínas Rep.[6][7]
Notas editar
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 Johan Paulsson; Dhruba K. Chattoraj (2006). "Origin inactivation in bacterial DNA replication control.". Molecular Biology 61 (1): 9–15. PMID 16824091. doi:10.1111/j.1365-2958.2006.05229.x.
- ↑ 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 Dhruba K. Chattoraj (2000). "Control of plasmid DNA replication by iterons: no longer paradoxical". Molecular Biology 37 (3): 467–476. PMID 10931340. doi:10.1046/j.1365-2958.2000.01986.x.
- ↑ Dhruba K. Chattoraj; Thomas D. Schneider. (1997). "Replication control of plasmid P1 and its host chromosome: the common ground". Progress in Nucleic Acid Research and Molecular Biology 57: 145–186. ISBN 9780125400572. PMID 9175433. doi:10.1016/S0079-6603(08)60280-9.
- ↑ Tsukasa Fueki, and Kazuo Yamaguchi1j (2001). "The structure and function of the replication initiator protein (Rep) of pSC101: an analysis based on a novel positive-selection system for the replication-deficient mutants.". The Journal of Biochemistry 130 (3): 399–405. PMID 11530016. doi:10.1093/oxfordjournals.jbchem.a002999.
- ↑ Ann L. Abeles; Lucretia D. Reaves; Brenda Youngren-Grimes; Stuart J. Austin (1995). "Control of P1 plasmid replication by Iterons". Molecular Biology 18 (5): 903–912. PMID 8825094. doi:10.1111/j.1365-2958.1995.18050903.x.
- ↑ Peter P. Papp; Gauranga Mukhopadhyay; Dhruba K. Chattoraj (1994). "Negative control of plasmid DNA replication by iterons. Correlation with initiator binding affinity". Journal of Biological Chemistry 269 (38): 23563–23568. PMID 8089124. doi:10.1016/S0021-9258(17)31552-1.
- ↑ Shrivastava Sheela (21 de maio de 2013). "Chapter 6: Plasmids:Their Biology and Functions". Genetics of Bacteria. Springer Science & Business Media. pp. 125–141. ISBN 978-81-322-1090-0.