6.16: Einzelstrangige DNA-bindende Proteine

Single-Strand DNA Binding Proteins
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Molecular Biology
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Single-Strand DNA Binding Proteins
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01:03 min
April 30, 2023

Overview

Für eine erfolgreiche DNA-Replikation muss das Abwickeln der doppelsträngigen DNA mit einer Stabilisierung und einem Schutz der getrennten Einzelstränge der DNA einhergehen. Diese entscheidende Aufgabe übernehmen einzelsträngige DNA-bindende (SSB) Proteine. Sie binden sequenzunabhängig an die DNA, was bedeutet, dass die stickstoffhaltigen Basen der DNA nicht in einer bestimmten Reihenfolge vorliegen müssen, um SSB-Proteine an sie zu binden. Die Bindung von SSB-Proteinen richtet einzelsträngige DNA (ssDNA) auf und macht sie starr. Es wird angenommen, dass dies die Fähigkeit der DNA-Polymerase zur korrekten Auswahl von Basen verbessert und dadurch die Genauigkeit der DNA-Replikation erhöht.

Die ständig wachsende Bedrohung durch arzneimittelresistente Mikroorganismen erfordert die Entwicklung von Antibiotika mit neuen Angriffspunkten. Aufgrund ihrer Beteiligung an der DNA-Replikation, -Rekombination und -Reparatur werden SSB-Proteine zu diesem Zweck untersucht.

Transcript

Sobald die Helikase die DNA abwickelt, können die daraus resultierenden getrennten, einzelsträngigen DNA-Moleküle Haarnadelschleifen durch Intrastrangpaarung oder doppelsträngige DNA durch Interstrangpaarung bilden.

Diese Stränge sind auch anfällig für Angriffe von Nukleasen, die die DNA verdauen können.

Um dies zu verhindern, binden Einzelstrang-DNA-bindende Proteine (SSB) sequentiell an die einzelsträngige DNA, wobei das eingehende SSB neben dem vorhandenen SSB bindet.

Diese kooperative Bindung der SSB-Proteine begradigt und schützt den DNA-Elternstrang und verhindert die Bildung der Haarnadelschleifen oder das Zurückspulen der DNA in ihre doppelsträngige Struktur.

Die SSB-Proteine binden fest an das Zucker-Phosphat-Rückgrat der DNA und lassen die stickstoffhaltigen Basen für die komplementäre Nukleotidbindung verfügbar, was die Bildung des Tochterstrangs ermöglicht.

Key Terms and definitions​

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