Al observar el mecanismo de una enzima hacia atrás, los científicos especulan por qué la replicación del ADN siempre ocurre en la dirección hacia adelante.
Las cadenas de nucleótidos, como el ADN y el ARN, se sintetizan haciendo copias de otras cadenas. El proceso de copia siempre ocurre en una dirección "hacia adelante", de un extremo a otro. Durante el proceso, las dos cadenas de un doblede ADN trenzado que se copiará se separan y alinean en direcciones opuestas entre sí, lo que complica las cosas ". Cuando el ADN se replica, una de las dos cadenas se puede copiar o sintetizar, de manera continua, mientras que la otra cadena se sintetiza enmuchos fragmentos que deben unirse más tarde ", dice Min Yao de la Universidad de Hokkaido." Una de las grandes preguntas en biología ha sido por qué las células no tienen una enzima de dirección inversa para que ambas cadenas puedan sintetizarse de manera eficiente ".
Recientemente, se descubrió un grupo de enzimas, llamadas proteínas similares a Thg1 TLP, que se encontró que agregan nucleótidos en la dirección opuesta. Los ejemplos de agregar nucleótidos en esta dirección son raros. Los TLP son la excepción y agregan nucleótidos en eldirección inversa para reparar el "extremo opuesto" de los ARN dañados. En un estudio publicado recientemente, Yao y su equipo utilizaron la cristalografía de rayos X para descubrir la estructura del complejo TLP / ARN. Esto les dio una idea del mecanismo complejo que emplean los TLPpara agregar nucleótidos en la dirección inversa.
Su análisis estructural reveló un proceso de dos pasos: se reclutan moléculas de suministro de energía y luego se agrega nucleótido. El segundo paso también se ve en la reacción hacia adelante. Lo que era exclusivo de la reacción inversa era la energía de reclutamiento al principio.La enzima aparentemente utiliza este reclutamiento de energía para cambiar la dirección de adelante hacia atrás.
El equipo especula que la enzima de dirección inversa no se usa en la replicación del ADN porque requiere un proceso estructuralmente complicado.
"Al comparar los mecanismos moleculares de las reacciones directas e inversas con más detalle, nos gustaría comprender completamente el contexto evolutivo de la replicación del ADN", dice Yao.
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Materiales proporcionado por Universidad de Hokkaido . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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