La replicación del ADN en bacterias se analiza en un estudio reciente.

La replicación del ADN en bacterias tiene diferencias importantes respecto a la replicación en otros organismos. Así lo demuestra un estudio de investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Johns Hopkins University School of Medicine (Estados Unidos). Los resultados se han publicado en la revista Molecular Cell.

Según informa el CSIC, la duplicación de la información genética es un proceso básico para cualquier ser vivo. Para evitar mutaciones y aberraciones cromosómicas, es necesario que la replicación del ADN sea lo más precisa posible. Las helicasas son las moléculas encargadas de dirigir la maquinaria encargada de esa tarea. Para ello, usan la energía guardada en el trifosfato de adenosina o ATP. En concreto, para desenrollar doble hélice de ADN y exponer la información genética que va a replicarse.

“Nuestro trabajo revela información fundamental para entender cómo se inicia este proceso en bacterias. Y muestra que, aunque existen ciertas similitudes, también hay grandes diferencias con otros organismos. De manera que, desde una perspectiva biomédica, este estudio aporta una gran cantidad de información estructural y funcional que puede emplearse para ayudar al desarrollo de nuevos fármacos para controlar infecciones bacterianas”, señala el investigador Ernesto Arias.

Claves de la replicación del ADN en bacterias

Según el experto, la carga de la helicasa es un paso crítico en la replicación del ADN en bacterias. Consiste en el engarzado de la molécula motora en torno al ADN en los orígenes de la replicación. “Debido a que en las células las moléculas de ADN no contienen extremos libres, el anillo de la helicasa no puede cargarse espontáneamente y necesita la presencia de factores cargadores específicos que asisten y regulan este paso esencial”, destaca Arias.

“Todavía no se conoce con exactitud cómo se produce a nivel molecular”, añade.

Para intentar responder a esa pregunta, los investigadores han determinado las estructuras en alta resolución del complejo helicasa-cargador de la bacteria Escherichia coli junto antes y después de su carga sobre el ADN. Con este fin, han usado la criomicroscopía electrónica. Es una técnica que permite visualizar moléculas biológicas y analizar su arquitectura y función. “Estas estructuras nos muestran que el factor cargador utiliza una región alargada, con forma de garfio, para reconocer y romper el anillo de la helicasa -aclara el investigador-. De esta manera, se permite el paso del ADN al canal central”.

Asimismo, el estudio ha revelado que la unión del ácido nucleico activa al factor cargador. De igual modo, produce un cambio conformacional importante en la helicasa. Esta termina por cerrarse y sellarse alrededor del ADN para no desprenderse durante el proceso de replicación. Dicho cambio activa la helicasa y la deja preparada para desenrollar la doble hélice y atraer al resto de factores necesarios para iniciar la replicación del ADN.