La proteína RepC solo actúa sobre plásmidos (moléculas de ADN circular presentes en bacterias) superenrollados negativamente, es decir retorcidos en dirección contraria al enrollamiento normal de la doble hélice. Esta es la conclusión de un estudio publicado recientemente por investigadores del Centro Nacional de Biotecnología del CSIC (CNB-CSIC). El trabajo aporta luz sobre el mecanismo de replicación de estas moléculas de ADN circulares que, entre otras funciones, permiten a ciertas bacterias ser resistentes a antibióticos.
En las bacterias, no toda la información genética está contenida en los cromosomas. Los plásmidos son pequeñas moléculas de ADN circular que se replican de forma independiente al resto y que contienen, por ejemplo, los genes que confieren a las bacterias patógenas resistencia a antibióticos.
Un equipo de científicos de Centro Nacional de Biotecnología del CSIC (CNB-CSIC) ha desvelado que estas moléculas han de estar superenrrolladas negativamente (hacia la izquierda, en dirección contraria al enrollamiento habitual de la doble hélice) para que la maquinaria de replicación se pueda poner en marcha.
En concreto han estudiado la actividad de la RepC, una proteína encargada de cortar la cadena de ADN para así poder iniciar el proceso de copia. “Se sabe desde hace tiempo que, para comenzar a replicarse, el plásmido debe adquirir una estructura en forma de horquilla en el punto de unión de RepC. Sin embargo no se conocía el papel de la proteína en la formación de esta estructura cruciforme”, explica el investigador del CNB-CSIC Fernando Moreno.
Este estudio, publicado en la revista Nucleic Acids Research presenta un modelo de actividad de RepC pasivo, en el que la proteína solamente corta el ADN cuando está adecuadamente retorcido y con la estructura cruciforme ya presente.
“Hasta ahora se sospechaba que RepC inducía activamente la formación de esta estructura en el ADN –explica Moreno, autor principal de este trabajo–. Nuestro trabajo desvela que no es así. RepC solamente se une a un plásmido con un grado de superenrrollamiento concreto y con la estructura en forma de cruz ya presente en el origen de replicación. Esto asegura que solo los plásmidos correctamente enrollados puedan replicarse”.
Para realizar este trabajo, los investigadores han utilizado pinzas magnéticas, una técnica muy puntera que les permite trabajar con moléculas individuales de ADN. “Es la primera vez que se utilizan las pinzas magnéticas para evaluar la actividad de RepC. Gracias a ellas hemos podido observar los cambios que ocurren en la estructura del ADN en la escala temporal del milisegundo”, asegura Moreno.
Imagen: Modelo pasivo de actuación de RepC. El plásmido, superenrrollado negativamente, presenta una estructura en forma de cruz a la que se une la proteína. Fernando Moreno, CNB-CSIC. Nucleic Acids Research doi: 10.1093/nar/gkw689
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