Un factor ρ ( factor Rho ) es una proteína bacteriana involucrada en la terminación de la transcripción . [1] El factor Rho se une al sitio de pausa del terminador de la transcripción, una región expuesta de ARN monocatenario (un tramo de 72 nucleótidos) después del marco de lectura abierto en secuencias ricas en C/pobres en G que carecen de una estructura secundaria obvia. [2]
El factor Rho es una proteína de transcripción esencial en las bacterias. [3] En Escherichia coli , es un hexámero de ~274,6 kD de subunidades idénticas. Cada subunidad tiene un dominio de unión al ARN y un dominio de hidrólisis de ATP . Rho es un miembro de la familia RecA/SF5 de helicasas hexaméricas dependientes de ATP que funcionan envolviendo los ácidos nucleicos alrededor de una única hendidura que se extiende alrededor de todo el hexámero. Rho funciona como un factor auxiliar para la ARN polimerasa .
Existen dos tipos de terminación transcripcional en bacterias: la terminación dependiente de rho y la terminación intrínseca (también llamada terminación independiente de Rho). Los terminadores dependientes de Rho representan aproximadamente la mitad de los terminadores dependientes de factores de E. coli . Otros factores de terminación descubiertos en E. coli incluyen Tau y nusA. Los terminadores dependientes de Rho se descubrieron por primera vez en los genomas de bacteriófagos .
Un factor Rho actúa sobre un sustrato de ARN. La función clave de Rho es su actividad helicasa , para la cual la energía es proporcionada por una hidrólisis de ATP dependiente de ARN. El sitio de unión inicial para Rho es una región monocatenaria extendida (~70 nucleótidos, a veces 80-100 nucleótidos), rica en citosina y pobre en guanina , llamada sitio de utilización de rho ( rut ) , en el ARN que se está sintetizando, aguas arriba de la secuencia terminadora real. Se han descubierto varias secuencias de unión de rho. No se encuentra consenso entre ellas, pero las diferentes secuencias parecen específicas, ya que pequeñas mutaciones en la secuencia interrumpen su función. Rho se une al ARN y luego usa su actividad ATPasa para proporcionar la energía para translocarse a lo largo del ARN hasta que alcanza la región helicoidal ARN-ADN, donde desenrolla la estructura dúplex híbrida. La ARN polimerasa se detiene en la secuencia de terminación, lo que se debe a que hay un sitio específico a unos 100 nt de distancia del sitio de unión de Rho, llamado sitio de pausa sensible a Rho. Por lo tanto, aunque la ARN polimerasa es unos 40 nt por segundo más rápida que Rho, no representa un problema para el mecanismo de terminación de Rho, ya que la ARN polimerasa permite que el factor Rho la alcance. [ cita requerida ]
En resumen, el factor Rho actúa como una enzima de desenrollado dependiente de ATP, moviéndose a lo largo de la molécula de ARN recién formada hacia su extremo 3' y desenrollándola de la plantilla de ADN a medida que avanza. [ cita requerida ]
Una mutación sin sentido en un gen de un operón impide la traducción de los genes subsiguientes en la unidad. Este efecto se denomina polaridad mutacional. Una causa común es la ausencia del ARNm correspondiente a las partes subsiguientes (distales) de la unidad. Supongamos que hay terminadores dependientes de Rho dentro de la unidad de transcripción, es decir, antes del terminador que se utiliza habitualmente. Normalmente, estos terminadores anteriores no se utilizan, porque el ribosoma impide que Rho llegue a la ARN polimerasa. Pero una mutación sin sentido libera el ribosoma, de modo que Rho queda libre para unirse y/o moverse a lo largo del ARN, lo que le permite actuar sobre la ARN polimerasa en el terminador. Como resultado, la enzima se libera y las regiones distales de la unidad de transcripción nunca se transcriben. [ cita requerida ]
No se ha encontrado el factor Rho en Archaea . [4]
no han identificado ningún homólogo obvio de los factores de terminación bacteriana bien caracterizados rho