Система parABS представляет собой широко консервативный молекулярный механизм разделения плазмид и сегрегации хромосом у бактерий . Первоначально идентифицированный как генетический элемент, необходимый для точного разделения плазмид с низким числом копий, он состоит из трех компонентов: ParA- АТФазы , ParB ДНК-связывающего белка и цис-действующей последовательности parS . В Para и parB гены обычно находятся в одной и той же оперона , с PARSэлементы, расположенные внутри или рядом с этим опероном. В совокупности эти компоненты функционируют для обеспечения точного разделения плазмид или целых хромосом между дочерними клетками бактерий до деления клеток. [1]
Механизм [ править ]
Основываясь на экспериментах по иммунопреципитации хроматина (ChIP), ParB обладает способностью связываться не только с высокоаффинными сайтами parS, но и с соседней неспецифической ДНК, поведение, известное как «распространение». [2] [3] [4] [5] Предполагается, что комплекс ParB-ДНК транслоцируется с помощью броуновского храпового механизма с участием АТФазы ParA: ParA неспецифически связывает ДНК в своем АТФ-связанном состоянии, но гораздо слабее в своем АДФ- связанное состояние. [6] [7] Комплекс ParB-ДНК связывается с АТФ-связанным ParA, [8] стимулируя его АТФазную активность и диссоциацию от ДНК. Таким образом, комплекс ParB-ДНК может перемещаться, преследуя отступающую волну. [9]Этот механизм транслокации наблюдали с помощью флуоресцентной микроскопии как in vivo, так и в последнее время in vitro с очищенными компонентами. [10] [11] [12] [13]
Ссылки [ править ]
- ^ Surtees, JA; Фаннелл, BE (2003). Управление трафиком плазмид и хромосом: как ParA и ParB управляют разделением . Актуальные темы биологии развития . 56 . С. 145–80. DOI : 10.1016 / s0070-2153 (03) 01010-х . ISBN 9780121531560. PMID 14584729 .
- ^ Родионов, О; Лобокка, М; Ярмолинский, М. (22.01.1999). «Молчание генов, фланкирующих центромеру плазмиды P1» . Наука . 283 (5401): 546–9. DOI : 10.1126 / science.283.5401.546 . PMID 9915704 .
- ^ Мюррей, H; Ferreira, H; Эррингтон, Дж (сентябрь 2006 г.). «Бактериальный белок сегрегации хромосом Spo0J распространяется вдоль ДНК от сайтов зарождения parS». Молекулярная микробиология . 61 (5): 1352–61. DOI : 10.1111 / j.1365-2958.2006.05316.x . ЛВП : 11449/701 . PMID 16925562 .
- ^ Брейер, AM; Гроссман, AD (май 2007 г.). «Полногеномный анализ белка разделения хромосом и споруляции Spo0J (ParB) выявляет участки распространения и исходно-дистальные участки на хромосоме Bacillus subtilis» . Молекулярная микробиология . 64 (3): 703–18. DOI : 10.1111 / j.1365-2958.2007.05690.x . PMID 17462018 .
- ^ Санчес, А; Cattoni, DI; Уолтер, JC; Речь, Дж; Пармеджиани, А; Nollmann, M; Буэ, JY (2015). «Стохастическая самосборка белков ParB создает аппарат сегрегации бактериальной ДНК» . Клеточные системы . 1 (2): 163–73. DOI : 10.1016 / j.cels.2015.07.013 . PMID 27135801 .
- ^ Буэ, JY; Ah-Seng, Y; Benmeradi, N; Лейн, Д. (2007). «Полимеризация SopA-разделительной АТФазы: регуляция путем связывания ДНК и SopB» . Молекулярная микробиология . 63 (2): 468–81. DOI : 10.1111 / j.1365-2958.2006.05537.x . PMID 17166176 .
- ^ Castaing, JP; Буэ, JY; Лейн, Д. (2008). «Разделение плазмиды F зависит от взаимодействия SopA с неспецифической ДНК». Молекулярная микробиология . 70 (4): 1000–11. DOI : 10.1111 / j.1365-2958.2008.06465.x . PMID 18826408 .
- ^ Буэ, JY; Фаннелл, BE (1999). «P1 ParA взаимодействует с комплексом разделения P1 в parS, и переключатель ATP-ADP контролирует деятельность ParA» . EMBO J . 18 (5): 1415–24. DOI : 10.1093 / emboj / 18.5.1415 . PMC 1171231 . PMID 10064607 .
- ^ Уолтер, JC; Дориньяк, Дж; Lorman, V; Речь, Дж; Буэ, JY; Nollmann, M; Палмери, Дж; Пармеджиани, А; Geniet, F (2017). «Серфинг на белковых волнах: протеофорез как механизм разделения бактериального генома». Письма с физическим обзором . 119 (28101): 028101. arXiv : 1702.07372 . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.119.028101 . PMID 28753349 .
- ^ Птацин, JL; Ли, Сан-Франциско; Гарнер, ЕС; Торо, Э; Эккарт, М; Комолли, LR; Moerner, WE; Шапиро, Л. (август 2010 г.). «Веретенообразный аппарат управляет бактериальной сегрегацией хромосом» . Природа клеточной биологии . 12 (8): 791–8. DOI : 10.1038 / ncb2083 . PMC 3205914 . PMID 20657594 .
- ^ Ринггаард, S; ван Зон, Дж; Ховард, М; Гердес, К. (17 ноября 2009 г.). «Перемещение и выравнивание плазмид путем разборки филамента ParA» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 106 (46): 19369–74. DOI : 10.1073 / pnas.0908347106 . PMC 2775997 . PMID 19906997 .
- ^ Hwang, LC; Vecchiarelli, AG; Хан, YW; Mizuuchi, M; Харада, Й; Funnell, BE; Мидзуучи, К. (2 мая 2013 г.). «ParA-опосредованное разделение плазмиды, управляемое самоорганизацией белков» . Журнал EMBO . 32 (9): 1238–49. DOI : 10.1038 / emboj.2013.34 . PMC 3642677 . PMID 23443047 .
- ^ Vecchiarelli, AG; Hwang, LC; Мидзуучи, К. (9 апреля 2013 г.). «Бесклеточное исследование разделения плазмиды F предоставляет доказательства переноса грузов по механизму диффузии-храповика» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 110 (15): E1390–7. DOI : 10.1073 / pnas.1302745110 . PMC 3625265 . PMID 23479605 .
