Primase
A primase é un encima implicado na replicación do ADN, que orixina os cebadores ou primers necesarios para replicar o ADN. A primase é un tipo de ARN polimerase, xa que polimeriza ARN formando un curto segmento que funciona como cebador para que actúen as ADN polimerases. Os cebadores de ARN son eliminados despois pola actividade exonuclease 5'-3' dunha ADN polimerase, e despois o ARN do cebador é substituído por ADN.
A actividade case universal da primase é que catalice a síntese de curtos fragmentos de ARN, que son complementarios dun tramo de ADN de cadea simple, pero en certos microorganismos, como na arquea Pyrococcus furiosus, a primase Pfup41 sintetiza fragmentos de ADN bastante longos sen necesidade de cebador (única ADN pol coñecida que o pode facer).[1]. En Escherichia coli, a ADN primase (DnaG) é un monómero. En eucariotas, a actividade de primase realízaa o complexo da ADN polimerase α-primase (Pol α-pri) na súa subunidade p48.[1]
A primase ten unha importancia fundamental na replicación do ADN porque, agás a polimerase de Pyrococcus mencionada, ningunha outra ADN polimerase coñecida pode iniciar a síntese de ADN partindo de cero (é dicir, non poden colocar o primeiro nucleótido dunha cadea e unilo ao segundo, iniciando unha cadea), e só poden engadir nucleótidos a unha cadea xa formada. A primase si pode formar os cebadores desde o primeiro nucleótido, polo que proporciona un fragmento de ácido nucleico xa formado cun extremo 3'-OH libre ao que despois as ADN polimerases poden engadir máis nucleótidos.
Función
[editar | editar a fonte]Nas bacterias a primase únese á ADN helicase formando un complexo chamado o primosoma. A primase é activada pola ADN helicase, e sintetiza un curto cebador de ARN de aproximadamente 11 ±1 nucleótidos de longo, ao cal se lle poderán engadir máis desoxirribonucleótidos pola ADN polimerase.[2] Despois a ADN polimerase forma un complexo proteico con dúas unidades de primase para formar o complexo ADN polimerase alfa-primase. A primase é unha das polimerases que ten unha maior tendencia a cometer erros e é moi lenta.[2] As primases en organismos como a bacteria E. coli, sintetizan uns 2000 a 3000 cebadores cunha velocidade dun cebador por segundo.[3]
A primase tamén actúa como un mecanismo de detención para impedir que a cadea líder do ADN en formación se forme moi rápido e deixe atrás á cadea retardada, e faino parando a progresión da forquita de replicación.[4] O paso que determina a velocidade na primase é a formación do primeiro enlace fosfodiéster co ADN monocatenario.[2]
A estrutura cristalina da primase en E. coli cunha parte central ou core que contén a proteína DnaG determinouse en 2000.[3] A DnaG e o complexo da primase teñen forma de anacardo e conteñen tres subdominios.[3] O subdominio central forma un pregamento de tipo TOPRIM[5] que está constituído por unha mestura de cinco follas beta e seis hélices alfa.[3] Este pregamento utilízase para que se unan a el reguladores e metais. A primase usa un dominio fosfodiéster para a coordinación de transferencia de metais, que a fai distinta doutras polimerases.[3] As subunidades laterais conteñen os extremos C- e N-terminais feitos de hélices alfa e follas beta.[3] O extremo N-terminal interacciona cun dominio de unión ao cinc e a rexión C-terminal, que interacciona con DnaB-ID.[3]
Os mecanismos de replicación son difiren entre distintas especies de bacterias e virus, xa que a primase está enlazada covalentemente coa helicase en virus como o bacteriófago T7.[4] En virus como o Virus Herpes Simplex (HSV-1), a primase pode formar complexos coa helicase.[6] Este complexo primase-helicase utilízase para desenrolar a hélice do ADN bicatenario e sintetizar a cadea retardada usando cebadores de ARN.[6]
Notas
[editar | editar a fonte]- ↑ 1,0 1,1 Bocquier, Arnaud A. (2001). "Archaeal primase". Current biology 11 (6): 452–456. [1]
- ↑ 2,0 2,1 2,2 Griep, Mark A. (1995). "Primase Structure and Function". Indian Journal of Biochemistry & Biophysics 32 (4): 171–8. PMID 8655184.
- ↑ 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 Keck, James L. , and Daniel D. Roche, A. Simon Lynch, James M. Berger. (2000). "Structure of the RNA Polymerase Domain of E. coli Primase". Science 282 (5462): 2482–6. PMID 10741967. doi:10.1126/science.287.5462.2482.
- ↑ 4,0 4,1 Lee, Jong-Bong , and Richard K. Hite, Samir M. Hamdan; et al. (2006). "DNA primase acts as a molecular brake in DNA replication". Nature 439 (7076): 621–624. PMID 16452983. doi:10.1038/nature04317.
- ↑ Marjetka Podobnik, Peter McInerney, Mike O’Donnell, John Kuriyan. A TOPRIM domain in the crystal structure of the catalytic core of Escherichia coli primase confirms a structural link to DNA topoisomerases. Sciencia Direct. Volume 300, Issue 2, 7 July 2000, Pages 353–362. [2]
- ↑ 6,0 6,1 Cavanaugh, Nisha A., and Robert D. Kuchta (2009). "Initiation of New DNA Strands by the Herpes Simplex Virus-1 Primase-Helicase Complex and Either Herpes DNA Polymerase or Human DNA Polymerase alpha". J. Biol. Chem. 284 (3): 1523–1532. PMC 2615532. PMID 19028696. doi:10.1074/jbc.M805476200.
