RecA

RecA este o proteină de 38 kilodalton esențială pentru repararea și întreținerea ADN-ului. Un omolog structural și funcțional RecA a fost găsit la fiecare specie în care a fost căutat serios și servește ca arhetip pentru această clasă de proteine omoloage de reparare a ADN-ului. Proteina omologă se numește RAD51 în eucariote și RadA în archaea.

structures / ECOD

RCSB PDB; PDBe; PDBj

rezumatul structurii

proteina de recombinare a ADN-ului bacterian recA
structura cristalină a unui complex RecA-ADN. ID PDB: 3cmt.
Identifiers
Symbol	RecA
Pfam	PF00154
Pfam clan	CL0023
InterPro	IPR013765
PROSITE	PDOC00131
SCOP2	2reb / SCOPe / SUPFAM
		Available protein structures:		Pfam	PDB	PDBsum

RecA are mai multe activități, toate legate de repararea ADN-ului. În răspunsul sos bacterian, are o funcție de co-protează în scindarea autocatalitică a represorului LexA și a represorului XV.

asocierea RecA cu ADN major se bazează pe rolul său central în recombinarea omoloagă. Proteina RecA se leagă puternic și în grupuri lungi de ssDNA pentru a forma un filament nucleoproteic. Proteina are mai mult de un situs de legare a ADN-ului și, prin urmare, poate ține împreună o singură catenă și o dublă catenă. Această caracteristică face posibilă catalizarea unei reacții de sinapsis ADN între o dublă helix ADN și o regiune complementară a ADN-ului monocatenar. Filamentul RecA-ssDNA caută similitudinea secvenței de-a lungul dsDNA. O buclă ADN dezordonată din RecA, bucla 2, conține reziduurile responsabile de recombinarea omologă a ADN-ului. La unele bacterii, modificarea RecA posttranslațională prin fosforilarea unui reziduu de serină pe bucla 2 poate interfera cu recombinarea omoloagă.

procesul de căutare induce întinderea duplexului ADN, care îmbunătățește recunoașterea complementarității secvenței (un mecanism denumit corectură conformațională). Reacția inițiază schimbul de fire între două HELICE duble ADN recombinante. După evenimentul synapsis, în regiunea heteroduplex începe un proces numit migrație de ramură. În migrarea ramurilor, o regiune nepereche a unuia dintre firele unice deplasează o regiune pereche a celuilalt fir unic, deplasând punctul de ramură fără a schimba numărul total de perechi de baze. Cu toate acestea, migrația spontană a ramurilor poate avea loc, deoarece, în general, se desfășoară în mod egal în ambele direcții, este puțin probabil să se finalizeze eficient recombinarea. Proteina RecA catalizează migrația ramurilor unidirecționale și, făcând acest lucru, face posibilă finalizarea recombinării, producând o regiune de ADN heteroduplex care are o lungime de mii de perechi de baze.

deoarece este o ATPază dependentă de ADN, RecA conține un situs suplimentar pentru legarea și hidrolizarea ATP. RecA se asociază mai strâns cu ADN-ul atunci când are ATP legat decât atunci când are ADP legat.

în Escherichia coli, evenimentele de recombinare omoloage mediate de RecA pot apărea în perioada de după replicarea ADN-ului, când locii surori rămân apropiați. RecA poate, de asemenea, să medieze împerecherea omologică, recombinarea omoloagă și repararea ruperii ADN-ului între loci surori îndepărtați care s-au separat de jumătățile opuse ale celulei E. coli.

tulpinile de E. coli cu deficit de RecA sunt utile pentru procedurile de clonare în laboratoarele de biologie moleculară. E. tulpinile de coli sunt adesea modificate genetic pentru a conține o alelă Reca mutantă și astfel asigură stabilitatea segmentelor EXTRACROMOZOMALE ale ADN-ului, cunoscute sub numele de plasmide. Într-un proces numit transformare, ADN-ul plasmidic este preluat de bacterii într-o varietate de condiții. Bacteriile care conțin plasmide exogene sunt numite „transformatoare”. Transformanții păstrează plasmida de-a lungul diviziunilor celulare, astfel încât să poată fi recuperată și utilizată în alte aplicații. Fără proteina RecA funcțională, ADN-ul plasmidic exogen este lăsat nealterat de bacterii. Purificarea acestei plasmide din culturile bacteriene poate permite apoi amplificarea PCR de înaltă fidelitate a secvenței plasmidice originale.