Biología Sintética y de Sistemas Actual
Acceso abierto

abstracto

¿Pueden las proteínas usar electricidad para señalarse entre sí?

Fonseca SL y Nakaya HI

La reparación por escisión de la base es de suma importancia para mantener la integridad de las bacterias y los genomas humanos frente al daño químico y oxidativo. La actividad enzimática de las proteínas involucradas en este proceso está bien caracterizada. Más oscuro, sin embargo, es cómo las proteínas de reparación del ADN escanean efectivamente el genoma para encontrar estas lesiones. Escanear el genoma simplemente deslizándose a través de la doble hélice, o mediante difusión aleatoria, lleva hasta 100 veces más de lo que las proteínas reparadoras del ADN realmente tardan en detectar las lesiones. Por ejemplo, solo se encuentran 30 copias de la proteína de reparación de ADN MutY en una célula de E. coli. Si estas 30 proteínas se deslizan a través de los 5 millones de pares de bases del genoma de E. coli a 200 bps-1, se necesitarían más de 13 minutos para escanear el genoma por completo. Esto no es compatible con un organismo que puede replicarse cada 30 minutos. De manera similar, los reguladores transcripcionales pueden encontrar su sitio de unión mucho más rápido que el límite teórico de difusión dentro de la célula. Esta paradoja más rápida que la difusión se describió originalmente para los represores transcripcionales, pero podría aplicarse a la mayoría, si no a todas, las proteínas de unión al ADN específicas de la diana. Se crearon varios modelos matemáticos para explicar esta paradoja, pero aún así los números no parecen coincidir.