I dettagli della riparazione del DNA

Nello studio è stata utilizzata una tecnica combinata di cristallografia X e diffusione di raggi X a piccoli angoli

"Questi risultati sono eccitanti perché rivelano per la prima volta in che modo queste proteine possono assemblarsi dinamicamente e variare la propria forma per congiungere due tratti di DNA durante la sua replicazione e riparazione”. Con queste parole John Tainer, ricercatore dello Skaggs Institute for Chemical Biology dello Scripps Research Institute, ha commentato l’articolo da lui firmato e apparso oggi sulla rivista “Molecular Cell”.
Secondo le conoscenze attuali, il materiale genetico è sorprendentemente reattivo, sia rispetto ai continui attacchi delle tossine ambientali, sia rispeto ai metaboliti cellulari.Ciò significa che la riparazione del DNA è un processo essenziale per mantenere l’integrità del nostro patrimonio genetico. Cruciali in tale processo sono gli enzimi noti come DNA ligasi, che riparano milioni di danneggiamenti del DNA generati durante il normale corso della vita cellulare.

La DNA ligasi funziona con l’ausilio di altre proteine a forma di anello, le cosiddette sliding clamp. Negli organismi eucariotici, queste ultime sono chiamate antigene di proliferazione cellulare (PCNA) e sono i principali regolatori della riparazione del DNA, poiché forniscono siti che reclutano gli enzimi di riparazione nel sito danneggiato.
In quest’ultimo studio, i ricercatori hanno utilizzato alcune innovative tecniche per visualizzare la DNA ligasi da sola e in collegamento con il PCNA, utilizzando le proteine di un archeobatterio modello chiamato Sulfolobus solfataricus che condivide con l’essere umano molti meccanismi biochimici. Per visualizzare queste strutture dinamiche e complesse ad alta risoluzione è stata utilizzata una tecnica combinata di cristallografia X e diffusione di raggi X a piccoli angoli (SAXS).
"La nostra ricerca mostra come la DNA ligasi passi da una forma aperta a una chiusa e circolare”, ha commentato Tom Ellenberger, docente del Dipartimento di biochimica e biofisica molecolare della School of Medicine della Washington University a St. Louis. "La ligasi assomiglia a un orologio da polso avvolto intorno agli estremi del filamento di DNA che devono essere uniti. Pensiamo che quando la ligasi si accosta al PCNA e circonda il DNA, questa interazione allontani altre proteine di riparazione dal PCNA. In questo ruolo, la ligasi può fungere da arbitro finale della riparazione, certificando che il DNA si trova nelle condizioni originarie ed è pronto per il passo finale di giunzione dei due lembi.”

Fonte: (29/10/2006)
Pubblicato in Genetica, Biologia Molecolare e Microbiologia
Tag: PCNA, ligasi, clamp, SAXS, riparazione, DNA

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