Forskere identificerer, hvordan den bakterielle replikative helicase åbner for at starte DNA-replikationsprocessen

Publikation: *Celle*

Forfattere: Shweta Pandey, Maria T. Marians og Zemer Gitai

Oversigt:

Den bakterielle replikative helicase, DnaB, er et nøgleenzym, der initierer DNA-replikation. Den afvikler den dobbeltstrengede DNA-helix og adskiller de to strenge, så de kan kopieres af DNA-polymeraser. Den strukturelle mekanisme, hvorved DnaB åbner DNA-dupleksen, er imidlertid ikke blevet fuldt ud forstået.

I en ny undersøgelse offentliggjort i *Cell* har forskere fra Princeton University identificeret den strukturelle mekanisme, hvorved DnaB åbner DNA-dupleksen. De brugte kryo-elektronmikroskopi til at fange billeder af DnaB bundet til DNA på forskellige stadier af åbningsprocessen. Disse billeder afslørede, at DnaB gennemgår en række konformationelle ændringer, der gør det muligt for det at omslutte DNA'et og kile sig fast mellem de to strenge.

Forskernes resultater giver ny indsigt i den molekylære mekanisme for DNA-replikation og kan hjælpe med at identificere nye mål for antibiotika.

Nøglefund:

* DnaB gennemgår en række konformationelle ændringer, der gør det muligt for det at omkranse DNA'et og kile sig fast mellem de to strenge.

* Den første konformationsændring involverer åbningen af ​​en klemlignende struktur, der holder DNA'et på plads.

* Den anden konformationsændring involverer indsættelse af et kileformet domæne mellem de to DNA-strenge.

* Disse konformationelle ændringer gør det muligt for DnaB at afvikle DNA-helixen og adskille de to strenge, så de kan kopieres af DNA-polymeraser.

Betydning:

Forskernes resultater giver ny indsigt i den molekylære mekanisme for DNA-replikation og kan hjælpe med at identificere nye mål for antibiotika. DNA-replikation er en væsentlig proces for alle levende organismer, og den er et mål for mange antibiotika. Ved at forstå den molekylære mekanisme af DnaB, kan forskere muligvis udvikle nye antibiotika, der retter sig mod dette enzym og hæmmer DNA-replikation.

Derudover kunne forskernes resultater også være med til at forstå, hvordan andre helikaser åbner DNA-duplekser. Helicaser er en klasse af enzymer, der er ansvarlige for at afvikle DNA- og RNA-duplekser. De spiller en rolle i mange cellulære processer, herunder DNA-replikation, transkription og reparation. Forståelse af den molekylære mekanisme af DnaB kunne give indsigt i mekanismerne af andre helikaser og kunne hjælpe med at identificere nye mål for lægemidler, der er målrettet mod disse enzymer.