RecA
RecA é uma proteína de 38 kilodalton essencial para a reparação e manutenção do ADN. Um homolog estrutural e funcional RecA foi encontrado em todas as espécies em que um foi seriamente procurado e serve como um arquétipo para esta classe de proteínas homólogas de reparo de DNA. A proteína homóloga é chamada RAD51 em eucariontes e RadA em archaea.
| proteína de recombinação do ADN bacteriano recA | ||||||
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estrutura cristalina de um complexo de ADN RecA. ID do PDB: 3cmt.
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| Identifiers | ||||||
| Symbol | RecA | |||||
| Pfam | PF00154 | |||||
| Pfam clan | CL0023 | |||||
| InterPro | IPR013765 | |||||
| PROSITE | PDOC00131 | |||||
| SCOP2 | 2reb / SCOPe / SUPFAM | |||||
| Available protein structures: | Pfam | PDB | PDBsum | |||
a RecA tem várias actividades, todas relacionadas com a reparação de ADN. Na resposta SOS bacteriana, tem uma função Co-protease na clivagem autocatalítica do compressor LexA e do compressor λ.A associação de RecA com o DNA major é baseada em seu papel central na recombinação homóloga. A proteína RecA liga-se fortemente e em aglomerados longos a ssDNA para formar um filamento de nucleoproteína. A proteína tem mais de um local de ligação ao DNA, e assim pode manter uma única cadeia e dupla cadeia juntos. Esta característica torna possível catalisar uma reação de sinapsis de DNA entre uma dupla hélice de DNA e uma região complementar de DNA de cadeia única. O filamento RecA-ssDNA Busca por similaridade de sequência ao longo do dsDNA. Um ciclo de ADN desordenado em RecA, Loop 2, contém os resíduos responsáveis pela recombinação homóloga do ADN. Em algumas bactérias, a modificação pós-translacional RecA através da fosforilação de um resíduo de serina no Loop 2 pode interferir com a recombinação homóloga.
o processo de busca induz o alongamento do DNA duplex, o que aumenta o reconhecimento da complementaridade da sequência (um mecanismo chamado de revisão conformacional). A reação inicia a troca de cadeias entre duas hélices duplas de DNA recombinantes. Após o evento sinapsis, na região heteroduplex um processo chamado migração de ramo começa. Na migração de ramificações, uma região não emparelhada de uma das cadeias individuais desloca uma região emparelhada da outra cadeia única, movendo o ponto do ramo sem alterar o número total de pares de base. A migração espontânea de Ramos Pode ocorrer, no entanto, uma vez que geralmente prossegue igualmente em ambas as direções, é improvável que completa recombinação de forma eficiente. A proteína RecA catalisa a migração unidirecional e, ao fazê-lo, torna possível completar a recombinação, produzindo uma região de DNA heteroduplexo com milhares de pares de bases de comprimento.
uma vez que é uma ATPase dependente do ADN, RecA contém um local adicional para ligação e hidrolisação de ATP. A RecA associa-se mais com o ADN quando tem ATP ligado do que quando tem ADP ligado.
em Escherichia coli, os eventos de recombinação homóloga mediados pela RecA podem ocorrer durante o período após a replicação do ADN, quando os loci irmãos permanecem próximos. A RecA também pode mediar emparelhamento homólogo, recombinação homóloga e reparação de ruptura de ADN entre loci irmã distante que tinha segregado para metades opostas da célula de E. coli.As estirpes de E. coli deficientes em RecA são úteis para os procedimentos de clonagem em laboratórios de biologia molecular. E. as estirpes de coli são muitas vezes geneticamente modificadas para conter um alelo recA mutante e, assim, garantir a estabilidade dos segmentos extracromosómicos do ADN, conhecidos como plasmídeos. Em um processo chamado transformação, o DNA plasmídeo é absorvido pelas bactérias sob uma variedade de condições. As bactérias que contêm plasmídeos exógenos são chamadas de “transformadores”. Os transformadores retêm o plasmídeo através de divisões celulares, de modo que ele pode ser recuperado e utilizado em outras aplicações. Sem proteína RecA funcional, o DNA plasmídeo exógeno é deixado inalterado pela bactéria. A purificação deste plasmídeo a partir de culturas bacterianas pode então permitir a amplificação PCR de alta fidelidade da sequência plasmídica original.