Sitio de Chi

Un sitio Chi o secuencia Chi es un segmento corto de ADN en el genoma de una bacteria cerca del cual la recombinación homóloga es más probable que ocurra que en promedio en todo el genoma. Los sitios Chi actúan como estimuladores de la reparación de roturas de doble cadena de ADN en bacterias, que pueden surgir por radiación o tratamientos químicos, o resultar de la rotura de la horquilla de replicación durante la replicación del ADN . La secuencia del sitio Chi es única para cada grupo de organismos estrechamente relacionados; en E. coli y otras bacterias entéricas, como Salmonella, la secuencia central es 5' -GCTGGTGG- 3' más nucleótidos importantes aproximadamente de 4 a 7 nucleótidos al extremo 3' de la secuencia central. La existencia de sitios Chi se descubrió originalmente en el genoma del bacteriófago lambda , un virus que infecta a E. coli , pero ahora se sabe que ocurre aproximadamente 1000 veces en el genoma de E. coli .

La secuencia Chi actúa como una señal para la helicasa- nucleasa RecBCD , lo que desencadena un cambio importante en la actividad de esta enzima. Al encontrar la secuencia Chi durante el desenrollamiento del ADN, RecBCD corta el ADN unos pocos nucleótidos al extremo 3' de Chi, dentro de las secuencias importantes mencionadas anteriormente. Dependiendo de las condiciones de la reacción, este corte puede ser una simple muesca en la hebra con extremo 3' o un cambio en la actividad de la nucleasa, pasando de cortar la hebra con extremo 3' a cortar la hebra con extremo 5'. En ambos casos, el ADN monocatenario (ADNmc) resultante con extremo 3' se une a múltiples moléculas de la proteína RecA , lo que facilita la "invasión de hebra", en la que una hebra de un ADN bicatenario homólogo es desplazada por el ADNmc asociado a RecA. La invasión de hebra forma una molécula de ADN conjunta denominada bucle D. Se cree que la resolución del bucle D se produce mediante la replicación iniciada por el extremo 3' generado en Chi (dentro del bucle D). Alternativamente, el bucle D puede convertirse en una unión de Holliday mediante el corte del bucle D y un segundo intercambio de hebras de ADN; la unión de Holliday puede convertirse en ADN dúplex lineal mediante el corte de la unión de Holliday y la ligación de las muescas resultantes. Cualquiera de estos métodos de resolución puede generar moléculas de ADN recombinante si los dos ADN que interactúan son genéticamente diferentes, además de reparar el ADN inicialmente dañado.

Los sitios Chi a veces se denominan "puntos calientes de recombinación". El nombre "Chi" es una abreviatura de instigador de punto caliente de cruce . En referencia al fago lambda de E. coli , el término a veces se escribe como "sitio χ", usando la letra griega chi ; para E. coli y otras bacterias, el término "Chi" es el correcto.

En E. coli K-12 MG1655, los sitios Chi no se distribuyen aleatoriamente, con aproximadamente el 98% en regiones codificantes y alrededor del 75% orientados en la dirección de replicación. ^{[ 1 ]} Un análisis comparativo de cuatro genomas bacterianos encontró que las secuencias Chi son frecuentes, se distribuyen regularmente y están sobrerrepresentadas en cada genoma examinado, pero que otras características de distribución no se conservan entre los huéspedes. ^{[ 2 ]}

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• Animación interactiva sobre recombinación homóloga , obra de arte en línea de Trun N y Trempy J, Fundamental Bacterial Genetics .