Un factor ρ ( factor Rho ) es una proteína bacteriana implicada 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 a 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 ácidos nucleicos alrededor de una única hendidura que se extiende alrededor de todo el hexámero. Rho funciona como factor auxiliar de la ARN polimerasa .
Hay dos tipos de terminación transcripcional en bacterias, terminación dependiente de Rho y terminación intrínseca (también llamada terminación independiente de Rho). Los terminadores dependientes de Rho representan aproximadamente la mitad de los terminadores dependientes del factor 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 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 de Rho es una región monocatenaria extendida (~70 nucleótidos, a veces de 80 a 100 nucleótidos), rica en citosina y pobre en guanina , llamada sitio de routilización ( rut ), en el ARN que se sintetiza. aguas arriba de la secuencia terminadora real. Se han descubierto varias secuencias de unión a rho. No se encuentra consenso entre ellos, pero cada una de las diferentes secuencias parece específica, ya que pequeñas mutaciones en la secuencia alteran su función. Rho se une al ARN y luego usa su actividad ATPasa para proporcionar la energía para trasladarse a lo largo del ARN hasta llegar a la región helicoidal ARN-ADN, donde desenrolla la estructura dúplex híbrida. La ARN polimerasa hace una pausa en la secuencia de terminación, lo que se debe a que hay un sitio específico a unos 100 nt del sitio de unión de Rho llamado sitio de pausa sensible a Rho. Entonces, aunque la ARN polimerasa es aproximadamente 40 nt por segundo más rápida que Rho, no plantea un problema para el mecanismo de terminación de Rho, ya que la ARN polimerasa permite que el factor Rho se ponga al día. [ cita necesaria ]
En resumen, el factor Rho actúa como una enzima desenrolladora 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 necesaria ]
Una mutación sin sentido en un gen de un operón impide la traducción de genes posteriores en la unidad. Este efecto se llama polaridad mutacional. Una causa común es la ausencia del ARNm correspondiente a las partes posteriores (distales) de la unidad. Supongamos que existen terminadores dependientes de Rho dentro de la unidad de transcripción, es decir, antes del terminador que habitualmente se utiliza. Normalmente estos terminadores anteriores no se utilizan porque el ribosoma impide que Rho alcance la ARN polimerasa. Pero una mutación sin sentido libera el ribosoma, de modo que Rho queda libre para unirse al ARN y/o moverse a lo largo de él, permitiéndole 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 necesaria ]
El factor Rho no se ha encontrado en Archaea . [4]
No se han identificado homólogos obvios de los factores de terminación bacterianos bien caracterizados rho.