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7.5:

Polimerases de Translesão de DNA

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Molecular Biology
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Translesion DNA Polymerases

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Durante a replicação, um grampo deslizante, que é uma subunidade beta em bactérias, Antigénio Nuclear de Célula Proliferativa, PCNA em eucariotas, torna a polimerase mais rápida para o DNA à medida que se move ao longo da cadeia, catalisando a síntese do novo DNA. Quando esta polimerase replicativa fica parada em uma base ou região danificada, enzimas especializadas modificam covalentemente este gancho deslizante através da adição de ubiquitina, ou proteínas SUMO. A modificação desencadeia a liberação Da polimerase replicativa e recrutamento de uma polimerase especial, chamada polimerase Translesão DNA ou polimerase TLS, para o local danificado através de interações com o gancho.Em seguida, a polimerase TLS insere um nucleotídeo através do local danificado em um processo chamado síntese de translesão do DNA. Uma vez que a DNA cadeia nascente se estendeu além da lesão, a modificação química é separada do fechamento. E a polimerase TLS é comutada com a célula do DNA polimerase replicativo.com a ligação da polimerase replicativa, é retomada da replicação do DNA de forma precisa. Ao contrário do reparo do dano, não há nenhuma restauração à sequência original do DNA e o dano, ou lesão, estará ainda presente no DNA. Assim o fenômeno é descrito como tolerância ao dano.Durante a replicação, enquanto algumas polimerases TLS podem adicionar os nucleotídeos corretos à nova vertente por acaso, outros podem ser propensos a erros que dão origem a mutações. o tipo de lesão muitas vezes determina a precisão da polimerase. Por exemplo, onde o erro está em um local abásico, não há nenhuma informação de codificação para a polimerase para adicionar o nucleotídeo correto durante a replicação.Nos Archaea, a polimerase Dpo4 adiciona preferencialmente uma adenina oposta a um local abásico. Mas outras polimerases podem fixar lesões similares de maneiras diferentes.

7.5:

Polimerases de Translesão de DNA

Polimerases de translesão (TLS) resgatam polimerases de DNA paradas em locais de bases danificadas, substituindo a polimerase replicativa e instalando nucleótidos por todo o local danificado. Ao fazer isso, a TLS permite tempo adicional para a célula reparar os danos antes de retomar a replicação regular do DNA.

As polimerases TLS são encontradas em todos os três domínios da vida – arquéias, bactérias, e eucariotas. Das diferentes classes de polimerases TLS, os membros da família Y estão equipados com estruturas especializadas que estão optimizadas para realizar a síntese de DNA TLS.

Apesar de partilharem semelhanças estruturais, as polimerases da família Y diferem das polimerases replicativas de certas formas principais que lhes permitem executar TLS. As polimerases da família Y não possuem o domínio intrínseco de exonuclease de 3′ a 5′ das polimerases de DNA replicativas que lhes permite rever a cadeia recém-replicada. Outra diferença fundamental é o local ativo maior e mais aberto das polimerases TLS da família Y que se pode encaixar em bases volumosas, quimicamente modificadas, incluindo bases covalentemente ligadas em um dímero timina-timina.

Durante a síntese de DNA TLS, a polimerase TLS deve estender a cadeia para além da inserção pelo local danificado. Se a polimerase replicativa for reintegrada logo após a inserção de uma base pela polimerase TLS, a atividade de revisão de 3’ a 5’ da exonuclease da polimerase replicativa irá reconhecer e remover a base inserida. O comprimento da extensão pela polimerase TLS depende da via seguida. Para uma via não mutagénica, o número de inserções pode ser 5, enquanto que para uma via de mudança de matriz de leitura, a inserção será de 4 nucleótidos de comprimento.

Suggested Reading

  1. Goodman, Myron F., and Roger Woodgate. "Translesion DNA polymerases." Cold Spring Harbor perspectives in biology 5, no. 10 (2013): a010363.