Dinámica del complejo enrollado de la iniciación de la transcripción bacteriana

Abstract

La transcripción es un proceso fundamental de la vida ya que es el primer paso de la expresión de genes. Este es llevado a cabo por la RNA polimerasa (RNAP) y el primer evento involucra la interacción DNA-proteína entre la RNAP y una secuencia específica en el DNA o promotor. En 1999, Rivetii et al., mediante el uso de la microscopía de fuerza atómica (AFM), proponen que la interacción entre la RNAP de E. coli y el promotor λPR genera una estructura donde el DNA se enrolla alrededor la RNAP. Posteriormente, esto fue observado en otros promotores como el tRNAtyr, hdeAB, rrnB P1 y P2 con la RNAP de E. coli, y entre el promotor de adenovirus y la RNAP pol II de S. cerevisiae. Debido a esto, parece que el enrollamiento, en la iniciación de la transcripción, es un proceso conservado en los organismos vivos. Aquí, se presenta el primer estudio de la dinámica del enrollamiento del ADN sobre la RNAP de E. coli mediante microscopía de pinzas ópticas, con una resolución y detalle mecánico-termodinámico nunca antes alcanzado. El presente estudio establece una nueva línea de investigación en la que por primera vez se observa efectos mecánicos en las interacciones ADN-proteína causados por el cambio de la secuencia del DNA, el aumento de la fuerza iónica del medio, y el anión fisiológico glutamato; también se observa y discute la acción del ppGpp como regulador del inicio de la transcripción a través de sus efectos en estas interacciones.