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Disminución de la frecuencia de mutación

El gen que codifica la proteína Mfd (también conocida como factor de acoplamiento para la reparación de la transcripción, TRCF) es el gen de disminución de la frecuencia de mutación ( mfd ). Mfd funciona en la reparación acoplada a la transcripción para eliminar una ARN polimerasa bloqueada que ha sufrido daños en el ADN y no puede continuar translocándose.

La proteína recibe su nombre porque reduce las posibilidades de mutaciones supresoras en las células irradiadas con rayos UV (o, mejor dicho, las células knockout muestran tasas más altas de este tipo de mutaciones). No reduce la posibilidad de todo tipo de mutación. [1] De hecho, parece aumentar las posibilidades de mutación en general, lo que ayuda a desarrollar nuevos rasgos como la resistencia a los antimicrobianos. [2]

Función molecular

Mfd utiliza ATP para trasladarse a lo largo del ADN, probablemente forzando a la ARN polimerasa a avanzar y finalmente disociándola de la plantilla de ADN. [3] Mfd también contiene dominios de unión que reclutan UvrA y desencadenan la vía de reparación por escisión de nucleótidos asociada y se descubrió inicialmente cuando su mutación condujo a una disminución en las tasas de mutación después de la irradiación con luz UV. Los estudios estructurales de Mfd de E. coli mediante cristalografía de rayos X han revelado que esta molécula está autoinhibida para la unión de UvrA en su forma apo debido a una interacción de "pinza" entre el módulo de homología UvrB N-terminal y el dominio C-terminal . [4] [5]

En 2002, se demostró que Mfd también puede reiniciar la transcripción en la ARN polimerasa retrocedida al forzar a la polimerasa a avanzar y salir de su estado retrocedido. [6]

Consecuencia celular

Evolución de la resistencia a los antibióticos

En 2015, el Laboratorio Merrikh de la Universidad de Washington descubrió que la Mfd acelera el proceso de mutación bacteriana. [2] Este trabajo investiga formas de reducir la velocidad de las mutaciones bacterianas y bloquear su evolución, con el fin de luchar contra la resistencia a los antibióticos . [7]

En 2022, el laboratorio Merrikh identificó un inhibidor de moléculas pequeñas de Mfd que, como se esperaba, ralentizó la evolución de la resistencia a los antibióticos. [8]

Tolerancia al monóxido de nitrógeno

Los sistemas inmunológicos animales intentan matar bacterias de diversas maneras, una de las cuales es la liberación de monóxido de nitrógeno (NO). El NO daña el ADN bacteriano, pero algunas especies pueden sobrevivir a este ataque expresando Mfd . [9]

Referencias

  1. ^ Número de identificación personal  27864884
  2. ^ ab Palisoc, Mhean (3 de enero de 2019). "Merrikh Lab trabaja para derrotar a las superbacterias resistentes a los fármacos". Noticias de investigación en ciencia y tecnología . Consultado el 22 de octubre de 2019 .
  3. ^ Roberts, Jeffrey; Park, Joo-Seop (2004). "Mfd, el factor de acoplamiento de reparación de la transcripción bacteriana: translocación, reparación y terminación". Current Opinion in Microbiology . 7 (2): 120–125. doi :10.1016/j.mib.2004.02.014. PMID  15063847.
  4. ^ Deaconescu, Alexandra M.; Artsimovitch, Irina; Grigorieff, Nikolaus (diciembre de 2012). "Interacción entre la reparación del ADN y la transcripción: de las estructuras a los mecanismos". Tendencias en ciencias bioquímicas . 37 (12): 543–552. doi :10.1016/j.tibs.2012.09.002. ISSN  0968-0004. PMC 3588851 . PMID  23084398. 
  5. ^ Deaconescu, Alexandra M.; Chambers, Anna L.; Smith, Abigail J.; Nickels, Bryce E.; Hochschild, Ann; Savery, Nigel J.; Darst, Seth A. (2006). "Base estructural para la reparación del ADN acoplada a la transcripción bacteriana". Cell . 124 (3): 507–520. doi : 10.1016/j.cell.2005.11.045 . PMID  16469698.
  6. ^ Park, Joo-Seop; Marr, Michael T.; Roberts, Jeffrey W. (14 de junio de 2002). "El factor de acoplamiento para la reparación de la transcripción de E. coli (proteína Mfd) rescata complejos detenidos al promover la translocación hacia adelante". Cell . 109 (6): 757–767. doi : 10.1016/s0092-8674(02)00769-9 . ISSN  0092-8674. PMID  12086674.
  7. ^ "Il ya peut-être una solución para detener la resistencia a los antibióticos". Pizarra.fr (en francés). 2018-12-31 . Consultado el 22 de octubre de 2019 .
  8. ^ 10.1101/2022.09.26.509600
  9. ^ 10.1038/srep29349