Fotometria de massa: Corte de DNA de plasmídeo mediado por extrusão de loop pelo complexo bacteriano SMC Wadjet

Este estudo investigou o papel dos complexos de proteínas de manutenção estrutural de cromossomos (SMC) na organização e manutenção do genoma em todos os domínios da vida. Em procariontes, os complexos familiares SMC da família Wadjet se assemelham estruturalmente aos complexos de organização genômica Muk-BEF difundidos, mas têm um papel defensivo inibindo a transformação plasmidial. Foi demonstrado anteriormente, pelo mesmo grupo, que o Wadjet cliva especificamente o DNA circular; no entanto, o mecanismo molecular subjacente ao reconhecimento do substrato de DNA permanece incerto. Aqui, utilizaram-se da imagem de uma única molécula in vitro para visualizar diretamente a extrusão de loop de DNA e a clivagem do plasmídeo pelo Wadjet. Descobriram que o Wadjet é um extrator de loop de DNA simétrico que puxa simultaneamente o DNA de ambos os lados de um loop em crescimento e que essa atividade requer um supercomplexo dímero JetABC contendo dois dímeros da subunidade motora JetC. Em plasmídeos de DNA ancorados na superfície, o Wadjet extrai todo o comprimento de um plasmídeo de 44 pares de kilobases, para e então cliva o DNA. Tais descobertas revelam o papel da extrusão de loop no reconhecimento específico e eliminação de plasmídeos pelo Wadjet, e estabelecem a extrusão de loop como um mecanismo evolutivamente conservado entre os complexos SMC em todos os reinos da vida.

O uso de fotometria de massa foi vantajoso neste estudo, pois permitiu uma análise detalhada e precisa das interações entre o complexo Wadjet e o DNA. Isso incluiu a observação direta da extrusão de loop de DNA e da clivagem do plasmídeo pelo Wadjet em nível de molécula única. Essa abordagem experimental proporcionou insights valiosos sobre o mecanismo molecular subjacente à função do Wadjet na defesa contra a transformação plasmidial, bem como sua semelhança e diferenças em relação a outros complexos SMC. Assim, a fotometria de massa contribuiu significativamente para uma compreensão mais completa do papel do Wadjet na organização genômica e na manutenção do genoma em procariontes.

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