Sommario:
La replicazione del DNA è un processo fondamentale che garantisce la trasmissione accurata delle informazioni genetiche durante la divisione cellulare. Lo svolgimento della doppia elica del DNA è essenziale per la replicazione ed è realizzato da un complesso proteico chiamato elicasi. Il modo in cui l'elicasi separa i due filamenti della doppia elica è stato oggetto di ricerche approfondite. L'imaging al microscopio crioelettronico (crio-EM) è emerso come una potente tecnica per visualizzare i complessi macromolecolari con dettagli quasi atomici e ha fornito nuove informazioni sul meccanismo d'azione dell'elicasi.
In un recente studio pubblicato sulla rivista Nature, i ricercatori hanno utilizzato la tecnologia cryo-EM per visualizzare l'elicasi del batterio *Bacillus subtilis* in azione. Le immagini hanno rivelato che l'elicasi forma una struttura a forma di anello che circonda la doppia elica del DNA. L'elicasi utilizza due domini motori per camminare lungo il DNA e, così facendo, separa i due filamenti della doppia elica. I domini motori si trovano alle estremità opposte dell'anello dell'elicasi e si muovono in direzioni opposte. Questo crea una forza che separa i due filamenti della doppia elica.
Le immagini cryo-EM hanno anche mostrato che l’elicasi è assistita da una proteina chiamata proteina legante il DNA a filamento singolo (SSB). L'SSB si lega ai filamenti separati del DNA e aiuta a stabilizzarli. Ciò impedisce ai fili di ricomporsi, il che interferirebbe con la replicazione.
Le nuove scoperte forniscono una comprensione dettagliata di come l'elicasi separa la doppia elica del DNA durante la replicazione. Queste informazioni potrebbero portare allo sviluppo di nuovi farmaci che prendono di mira l’elicasi e inibiscono la replicazione del DNA. Tali farmaci potrebbero essere usati per trattare il cancro e altre malattie caratterizzate da una rapida divisione cellulare.
Risultati chiave:
*L’imaging Cryo-EM rivela che l’elicasi del *Bacillus subtilis* forma una struttura a forma di anello che circonda la doppia elica del DNA.
* L'elicasi utilizza due domini motori per camminare lungo il DNA e, così facendo, separa i due filamenti della doppia elica.
* I domini motori si trovano alle estremità opposte dell'anello dell'elicasi e si muovono in direzioni opposte. Questo crea una forza che separa i due filamenti della doppia elica.
* L'elicasi è assistita da una proteina chiamata proteina legante il DNA a filamento singolo (SSB). L'SSB si lega ai filamenti separati del DNA e aiuta a stabilizzarli.
Significato:
Le nuove scoperte forniscono una comprensione dettagliata di come l'elicasi separa la doppia elica del DNA durante la replicazione. Queste informazioni potrebbero portare allo sviluppo di nuovi farmaci che prendono di mira l’elicasi e inibiscono la replicazione del DNA. Tali farmaci potrebbero essere usati per trattare il cancro e altre malattie caratterizzate da una rapida divisione cellulare.
