Structural analysis of DNA wrapping in bacterial transcription initiation complex by transmission electron microscopy and single particle analysis (2018)
- Authors:
- Autor USP: ARIZA, ALFREDO JOSE FLOREZ - IFSC
- Unidade: IFSC
- Sigla do Departamento: FCI
- Subjects: EXPRESSÃO GÊNICA; RNA POLIMERASES; MICROSCOPIA ELETRÔNICA; DNA
- Keywords: Análise de partículas isoladas; Complexo de iniciação da transcrição; Análise de partículas isoladas; Enovelamento do DNA; Microscopia eletrônica de transmissão; RNA polimerase; RNA polymerase; Single particle analysis; Transcription initiation Complex; Transmission electron Microscopy
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: A iniciação da transcrição é o primeiro passo na expressão gênica e importante ponto de regulação em todos os organismos vivos. Em bactérias, foi proposto que o enovelamento do DNA na superfície da RNAP de E. coli pode facilitar a abertura da bolha de transcrição, necessária para o início da transcrição gênica. Neste trabalho, é apresentado o primeiro estudo estrutural direto para avaliar o comprimento do enovelamento do DNA e sua posição no complexo de iniciação da transcrição bacteriana (complexo RP), montado entre a holoenzima RNA polimerase-σ70 (RNAP) e um promotor λPR (-100 para +30, tipo selvagem). Amostras do complexo RP foram preparadas e contrastadas negativamente com 2% de acetato de uranila em uma grade com filme fino de carbono e a aquisição de 500 imagens foi realizada em um microscópio JEM-2100 (Jeol, Japão) equipado com uma câmera CMOS F-416 (TVIPS, Alemanha). A análise de partículas isoladas de 16.015 partículas, agrupadas em 666 médias de classe, foi conduzida usando o software IMAGIC 4D (Image Science, Alemanha) para obter um modelo tridimensional do complexo RP, a 20Å de resolução, estimado pelo critério de ½ bit. Após o ajuste de corpo rígido da estrutura cristalográfica da RNAP (PDB 4YG2) e do promotor de DNA modelado, observou-se que as regiões 1.2 e 4.2 da subunidade σ70 interagem com as zonas de consenso, hexâmeros -10 e -35, do promotor. Além disso, foi possível observar que os αCTDs (domínio C-terminal) em ambasas subunidades alfa estariam orientados para facilitar uma possível interação com a primeira e segundas regiões dos elementos UP, respectivamente (centradas em torno das posições –50 e -75 do promotor). Estas seriam possíveis devido à presença de alguns motivos de características hélice-grampo-hélice nesses domínios. Além disso, a região do promotor, downstream da bolha de transcrição, parece estar dentro do canal principal da proteína, orientado de forma a possibilitar interações com o clamp e jaw da RNAP. Finalmente, foi observado que o comprimento total do enovelamento de DNA envolve cerca de 32 nm e 255° de rotação do DNA ao redor da superfície da RNAP. Portanto, este modelo 3D é a primeira confirmação estrutural direta do enovelamento de DNA em um complexo bacteriano de iniciação da transcrição
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2018
- Data da defesa: 17.07.2018
-
ABNT
FLOREZ ARIZA, Alfredo Jose. Structural analysis of DNA wrapping in bacterial transcription initiation complex by transmission electron microscopy and single particle analysis. 2018. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2018. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-19102018-090529/. Acesso em: 22 maio 2024. -
APA
Florez Ariza, A. J. (2018). Structural analysis of DNA wrapping in bacterial transcription initiation complex by transmission electron microscopy and single particle analysis (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-19102018-090529/ -
NLM
Florez Ariza AJ. Structural analysis of DNA wrapping in bacterial transcription initiation complex by transmission electron microscopy and single particle analysis [Internet]. 2018 ;[citado 2024 maio 22 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-19102018-090529/ -
Vancouver
Florez Ariza AJ. Structural analysis of DNA wrapping in bacterial transcription initiation complex by transmission electron microscopy and single particle analysis [Internet]. 2018 ;[citado 2024 maio 22 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/76/76132/tde-19102018-090529/
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