RSC ( Remodelación de la estructura de la cromatina) es un miembro de la familia de remodeladores de cromatina dependientes de ATP . La actividad del complejo RSC permite remodelar la cromatina alterando la estructura del nucleosoma . [1]
Existen cuatro subfamilias de remodeladores de cromatina: SWI/SNF , INO80 , ISW1 y CHD. [2] El complejo RSC es un complejo de remodelación de cromatina de 15 subunidades que se encontró inicialmente en Saccharomyces cerevisiae y es homólogo del complejo SWI/SNF que se encuentra en los humanos. [1] El complejo RSC tiene actividad ATPasa en presencia de ADN. [1]
Si bien RSC y SWI/SNF se consideran homólogos, RSC es significativamente más común que el complejo SWI/SNF y es necesario para la división celular mitótica . [1] Sin el complejo RSC, las células no sobrevivirían. [1] RSC consta de 15 subunidades , y al menos tres de estas subunidades se conservan entre RSC y SWI/SNF . [1] RSC y SWI/SNF están compuestos de componentes muy similares, como los componentes Sth1 en RSC y SWI2/Snf2p en SWI/SNF. Ambos componentes son ATPasas que consisten en Arp7 y Arp9, que son proteínas similares a la actina . [3] Las subunidades de Sth1 (Rsc6p, Rsc8p y Sfh1p) son parálogas de las tres subunidades de SWI/SNF (Swp73p, Swi3p y Snf5p). Si bien existen muchas similitudes entre estos dos complejos de remodelación de la cromatina, remodelan diferentes partes de la cromatina. [3] También tienen funciones opuestas, específicamente cuando interactúan con el promotor PHO8 . RSC trabaja para garantizar la ubicación del nucleosoma N-3, mientras que SWI/SNF intenta anular la ubicación de N-3. [4]
Los complejos RSC y SWI/SNF funcionan como complejos de remodelación de la cromatina en humanos ( Homo sapiens ) y en la mosca de la fruta común ( Drosophila melanogaster ). SWI/SNF se descubrió por primera vez cuando se realizó una prueba genética en levadura con una mutación que causaba una deficiencia en el cambio de tipo de apareamiento (swi) y una mutación que causaba una deficiencia en la fermentación de la sacarosa. [1] Después de que se descubriera este complejo de remodelación de la cromatina, se encontró el complejo RSC cuando se descubrió que sus componentes, Snf2 y Swi2p, eran homólogos del complejo SWI/SNF.
Gracias a las investigaciones realizadas con BLAST (biotecnología) , se cree que el complejo RSC de levadura es incluso más similar al complejo SWI/SNF humano que al complejo SWI/SNF de levadura. [1]
El papel de los nucleosomas es un tema de investigación muy importante. Se sabe que los nucleosomas interfieren en la unión de los factores de transcripción al ADN, por lo que pueden controlar la transcripción y la replicación. Con la ayuda de un experimento in vitro con levadura, se descubrió que la RSC es necesaria para la remodelación de los nucleosomas. Hay evidencia de que la RSC no remodela los nucleosomas por sí sola, sino que utiliza información de las enzimas para ayudar a posicionar los nucleosomas.
La actividad ATPasa del complejo RSC es activada por ADN monocatenario, bicatenario y/o nucleosómico, mientras que algunos de los otros complejos de remodelación de cromatina solo son estimulados por uno de estos tipos de ADN. [1]
El complejo RSC (específicamente Rsc8 y Rsc30) es crucial para reparar roturas de doble cadena a través de la unión de extremos no homólogos (NHEJ) en levadura. [5] Este mecanismo de reparación es importante para la supervivencia celular, así como para mantener el genoma de un organismo. Estas roturas de doble cadena suelen estar causadas por la radiación y pueden ser perjudiciales para el genoma. Las roturas pueden provocar mutaciones que reposicionan un cromosoma e incluso pueden provocar la pérdida total de un cromosoma. Las mutaciones asociadas con roturas de doble cadena se han relacionado con el cáncer y otras enfermedades genéticas mortales. [5] RSC no solo repara roturas de doble cadena mediante NHEJ , sino que también repara estas roturas mediante recombinación homóloga con la ayuda del complejo SWI/SNF. [6] SWI/SNF se recluta primero, antes de que se unan dos cromosomas homólogos, y luego se recluta RSC para ayudar a completar la reparación. [6]
Un estudio de una sola molécula utilizando pinzas magnéticas y ADN lineal observó que RSC genera bucles de ADN in vitro mientras genera simultáneamente superenrollamientos negativos en la plantilla. [7] Estos bucles pueden constar de cientos de pares de bases, pero la longitud depende de qué tan firmemente esté enrollado el ADN, así como de la cantidad de ATP presente durante esta translocación. [7] RSC no solo podía generar bucles, sino que también podía relajarlos, lo que significa que la translocación de RSC es reversible. [7]
La hidrólisis del ATP permite que el complejo transloque el ADN en un bucle. La RSC puede liberar el bucle ya sea translocándose de nuevo al estado original a una velocidad comparable o perdiendo uno de sus dos contactos. [7]
La siguiente es una lista de componentes RSC que se han identificado en la levadura, sus ortólogos humanos correspondientes y sus funciones: