Explicación de la vía de biosíntesis de una nueva almohadilla de nucleobase de ADN – ScienceDaily

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El ADN está compuesto por bases nitrogenadas representadas por las letras A, T, G y C. Forman la base del código genético y están presentes en todos los seres vivos. Pero en un bacteriófago hay otra base, representada por la letra Z. Esta excepción, la única observada hasta ahora, ha sido un misterio durante mucho tiempo. Científicos del Institut Pasteur y del CNRS, en colaboración con el CEA, han aclarado ahora el camino de la biosíntesis de esta base. Este trabajo fue publicado en la edición del 30 de abril de 2021 de Ciencias.

El ADN, o ácido desoxirribonucleico, es una molécula que sirve como medio para almacenar información genética en todos los organismos vivos. Es una doble hélice caracterizada por la alternancia de bases nitrogenadas purina (adenina y guanina) y pirimidina (citidina y desoxicitidina). Las bases de cada hebra de ADN se encuentran en el centro de la hélice y están unidas entre sí, uniendo así las dos hebras de ADN: la adenina forma dos enlaces de hidrógeno con timina (AT) y la guanina forma tres enlaces de hidrógeno con citosina (GC). Esto se aplica a todos los seres vivos, con una excepción.

Cyanophage S-2L, una excepción a la genética convencional

Cyanophage S-2L es un bacteriófago, en otras palabras, un virus que infecta a las bacterias. En este fago, la adenina está completamente reemplazada por otra base, 2-aminoadenina (representada por la letra Z). Este último forma tres enlaces de hidrógeno con timina (ZT), en lugar de los dos enlaces habituales entre la adenina y la timina. Este mayor número de enlaces aumenta la estabilidad del ADN a altas temperaturas y cambia su conformación, lo que significa que el ADN es menos reconocido por proteínas y moléculas pequeñas.

Aclaración de la vía de biosíntesis de 2-aminoadenina

Desde que se descubrió en 1977, el cianófago S-2L ha sido la única excepción conocida y la vía de biosíntesis de 2-aminoadenina sigue siendo desconocida. Científicos del Institut Pasteur y del CNRS, en colaboración con el CEA, han aclarado recientemente esta vía de biosíntesis y demostrado sus orígenes enzimáticos. Lo lograron identificando un homólogo de la conocida enzima succinoadenilato sintasa (PurA) en el genoma del cianófago S-2L. Un análisis filogenético de esta familia de enzimas reveló un vínculo entre el homólogo, conocido como PurZ, y la enzima PurA en arqueas. Esto indica que el homólogo es una enzima antigua que probablemente confirió una ventaja evolutiva. La investigación se realizó utilizando la plataforma de cristalografía del Institut Pasteur.

El nuevo par de bases ZT y el descubrimiento de la vía de la biosíntesis muestran que se pueden incorporar enzimáticamente nuevas bases al material genético. Esto aumenta el número de bases codificantes en el ADN, allanando el camino para el desarrollo de biopolímeros genéticos sintéticos.

Fuente de la historia:

Materiales proporcionados por Institut Pasteur. Nota: El contenido se puede cambiar según el estilo y la longitud.

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