El gen que codifica la proteína Mfd (también conocida como factor de acoplamiento de reparación de la transcripción, TRCF) participa en la reparación acoplada a la transcripción para eliminar una ARN polimerasa detenida que ha sufrido daños en el ADN y no puede continuar su translocación.
La proteína recibe su nombre porque reduce las probabilidades de mutaciones supresoras en células irradiadas con rayos UV (o, mejor dicho, las células con el gen inactivado presentan mayores tasas de dichas mutaciones). No reduce la probabilidad de todo tipo de mutación. [ 1 ] De hecho, parece aumentar las probabilidades de mutación en general, lo que contribuye a la evolución de nuevos rasgos, como la resistencia a los antimicrobianos. [ 2 ]
Función molecular
Mfd utiliza ATP para translocarse a lo largo del ADN, probablemente impulsando la ARN polimerasa hacia adelante y, finalmente, disociándola de la plantilla de ADN. [ 3 ] Mfd también contiene dominios de unión que reclutan a UvrA y activan la vía de reparación por escisión de nucleótidos asociada , y fue descubierto inicialmente cuando su mutación provocó una disminución en las tasas de mutación después de la irradiación con luz UV. Estudios estructurales de Mfd de E. coli mediante cristalografía de rayos X han revelado que esta molécula está autoinhibida para la unión a 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 hacia adelante y sacarla 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 Mfd acelera el proceso de mutación bacteriana. [ 2 ] Este trabajo investiga formas de ralentizar la tasa de mutaciones bacterianas y bloquear su evolución, con el fin de combatir la resistencia a los antibióticos . [ 7 ]
En 2022, el laboratorio de Merrikh identificó un inhibidor de molécula pequeña de Mfd. Como era de esperar, ralentizó la evolución de la resistencia a los antibióticos. [ 8 ]
Tolerancia al monóxido de nitrógeno
Los sistemas inmunitarios de los animales intentan eliminar las bacterias de diversas maneras, una de ellas mediante 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
- ↑ Selby, CP (2017). " Proteína MFD y acoplamiento transcripción-reparación en Escherichia coli" . Fotoquímica y fotobiología . 93 (1): 280–295 . doi : 10.1111/php.12675 . PMC 5315624. PMID 27864884 .
- 1 2 Palisoc, Mhean (2019-01-03). "El laboratorio Merrikh trabaja para derrotar las superbacterias resistentes a los medicamentos" . Science and Technology Research News . Recuperado el 22 de octubre de 2019 .
- ↑ 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 .
- ↑ Deaconescu, Alexandra M.; Artsimovitch, Irina; Grigorieff, Nikolaus (diciembre de 2012). "Interacción de la reparación del ADN con la transcripción: de las estructuras a los mecanismos" . Trends in Biochemical Sciences . 37 (12): 543– 552. doi : 10.1016/j.tibs.2012.09.002 . ISSN 0968-0004 . PMC 3588851. PMID 23084398 .
- ↑ Deaconescu, Alexandra M.; Chambers, Anna L.; Smith, Abigail J.; Nickels, Bryce E.; Hochschild, Ann; Savery, Nigel J.; Darst, Seth A. (2006). "Base estructural de la reparación del ADN acoplada a la transcripción bacteriana" . Cell . 124 (3): 507– 520. doi : 10.1016/j.cell.2005.11.045 . PMID 16469698 .
- ↑ Park, Joo-Seop; Marr, Michael T.; Roberts, Jeffrey W. (2002-06-14). "El factor de acoplamiento de 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 .
- ^ "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 .
- ↑ Johnson, Anna E.; Bracey, Harrison; Hernandez Viera, Angel Joel; Carvajal-Garcia, Juan; Simsek, Esra N.; Kim, Kwangho; Merrikh, Houra (2022). "Una molécula pequeña que inhibe la evolución de la resistencia a los antibióticos". bioRxiv 10.1101/2022.09.26.509600 .
- ↑ Guillemet, Elisabeth; Leréec, Alain; Tran, Seav-Ly; Royer, Corinne; Barbosa, Isabelle; Sansonetti, Philippe; Lereclus, Didier; Ramarao, Nalini (2016). "La proteína de reparación del ADN bacteriano MFD confiere resistencia a la respuesta inmune al nitrógeno del huésped" . Scientific Reports . 6 29349. Bibcode : 2016NatSR...629349G . doi : 10.1038/srep29349 . PMC 4951645. PMID 27435260 .
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