Resposta adaptativa (bacterias)

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
Saltar ata a navegación Saltar á procura

A resposta adaptativa (adaptive response na literatura inglesa) é unha forma de reparación do ADN directa atopada na bacteria Escherichia coli,[1][2] que protexe o ADN dos danos causados por axentes externos alquilantes.[3] É un dos tipos de resposta que teñen as bacterias ante os danos ao ADN (ver tamén resposta SOS).[4] A resposta adaptativa iníciase contra a alquilación dos nucleótidos, particularmente a metilación da guanina ou timina. Baixo unha exposición continuada a un tratamento de baixo nivel con mutáxenos alquilantes, E. coli pode adaptarse á presenza do mutáxeno, facendo que un tratamento posterior con altas doses do mesmo axente sexa menos efectivo.[5] Este mecanismo utiliza catro xenes relacionados, tamén chamados “xenes SOS”: ada, alkA, alkB, e aidB, cada un dos cales actúa en residuos específicos, todos regulados pola proteína Ada.

A resposta adaptativa é mediada pola proteína Ada (que forma parte do regulón Ada), a cal transfire covalentemente grupos alquilo dun ADN danado a un dos seus dous aminoácidos cisteína activos aceptores de metilo, que son: Cys69 e Cys321.[5] A proteína Ada pode reparar os danos ao transferir grupos metilo da O6-metilguanina ou O4-metiltimina á Cys321 e tamén de metilfosfotriésteres ao residuo Cys69.[6] Este proceso é irreversible[5] e pode converter a proteína de ser un feble activador a un forte activador da transcrición,[7] incrementando a actividade de reparación da alquilación.[5]

Os catro xenes SOS[editar | editar a fonte]

Identificáronse catro xenes que contribúen á resposta adaptativa contra axentes metilantes: ada, alkA, alkB e aidB. Os xenes ada e alkB son cotranscritos a partir dun só [[promotor (bioloxía)|promotor). Por tanto, constitúen un operón.[5] Os xenes SOS comparten un mecanismo regulador común e constitúen unha defensa xeral contra os danos no ADN. As células que teñen deficiencias nun ou máis xenes SOS tenden a ter unha resposta máis lenta, o que causa que se produza un maior dano no ADN pola radiación ultravioleta e outros axentes.[5]

  • O xene ada ten actividades reguladoras e de reparación, que están relacionadas unha coa outra. Para que ocorra a regulación, a proteína ada debe ser activada, o cal é unha consecuencia da actividade de reparación do ADN.[3]
  • O produto xénico de alkA é unha glicosilase que pode reparar diversas lesións, eliminando unha base do esqueleto azucre-fosfato, producindo un sitio abásico.[3]
  • O produto de aidB é unha proteína que contén flavina.[8]
  • alkB codifica unha oxidorredutase dependente de ferro;[9] e está asociada coa reparación do ADN porque este xene pode reparar lesións no ADN de fagos de ADN antes da infección. Tamén se demostrou que alkB é necesario para a reactivación de fagos monocatenarios tratado con MMS (axente metilante metil metanosulfonato), e como non hai lesións que eliminar, suxeriuse que alkBB está implicado na replicación do ADN molde danado. Ademais, o feito de que alkB poida conferir resistencia a un axente metilante indica que funciona por si mesmo.[3]

Notas[editar | editar a fonte]

  1. Samson L, Cairns J. A new pathway for DNA repair in Escherichia coli. Nature. 1977;267:281–283. PMID 325420
  2. Defais M. The adaptive response in E. coli. Biochimie. 1985 Mar-Apr;67(3-4):357-60. PMID 3899190
  3. 3,0 3,1 3,2 3,3 Landini, P, Volkert MR. (2000) Regulatory Responses of the Adaptive Response to Alkylation Damage: a Simple Regulon with Complex Regulatory Features J. Bacteriol 182(23): 6543–6549.
  4. Costa de Oliveira R, Laval J, Boiteux S. Induction of SOS and adaptive responses by alkylating agents in Escherichia coli mutants deficient in 3-methyladenine-DNA glycosylase activities. Mutat Res. 1987 Jan;183(1):11-20. PMID 3099190
  5. 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 Volkert MR. (1988). Adaptive response of Escherichia coli to alkylation damage. Environ Mol Mutagen 11(2):241-55.
  6. Begley, T.; Samson, L. Mystery solved: oxidative demethylation of N1-methyladenine and N3-methylcytosine adducts by a direct reversal mechanism. Trends in Biochemical Sciences, v. 28, n. 1, p. 2-5, 2003.,
  7. Sedgwick, B., Robins, P., Totty, Nick., Lindahl, Tomas.Functional Domains and Methyl Acceptor Sites of the Escherichia coli Ada Protein*. v. 263. n 9. p 4430-4433, 1998.
  8. Rohankhedkar MS, Mulrooney SB, Wedemeyer WJ, Hausinger RP. (2006). The AidB component of the Escherichia coli adaptive response to alkylating agents is a flavin-containing, DNA-binding protein. J Bacteriol 188(1):223-30.
  9. Yu B, Edstrom WC, Benach J, Hamuro Y, Weber PC, Gibney BR, Hunt JF. (2006). Crystal structures of catalytic complexes of the oxidative DNA/RNA repair enzyme AlkB. Nature 439(7078):879-84.