Ensayo del artículo: DNA double-strand break formation and repair in tetrahymena meiosis

Universidad de las Américas

Facultad de Ingeniería y Ciencias Agropecuarias

Ingeniería en Biotecnología

2018/01/22

Ambuludí Andrés, Andrade Gustavo, Lozano Cesar, Saransig Tamia

Ensayo del artículo: DNA double-strand break formation and repair in tetrahymena meiosis.

    El objetivo de este ensayo  es explicar cómo se aprovecha las características del organismo Tetrahy-Mena para aplicarlo en la recombinación genética y la reparación del DNA recombinante, estas  nuevas características de  combinaciones génicas se adquieren debido a una característica esencial en la meiosis La recombinación génica reordena todo el genoma en cada generación, de modo que los gametos producidos llevan combinaciones génicas nuevas y diferentes a las propias del individuo en el que ocurre la meiosis. La Tetrahy-Mena tiene muchos beneficios en este tipo de estudios debido a que es fácil de cultivar, y gracias a su meiosis inducible y altamente sincrónica, Tetrahy- Mena es el único organismo además de las levaduras, donde el aislamiento a granel de ADN meiótico para ensayos moleculares de DSB es posible. Sus núcleos y los cromosomas son susceptibles de análisis citológico Adición- aliado, debido a su capacidad de realizar tanto la propagación vegetativa y la reproducción sexual, los mutantes con meiosis defectuosa pueden ser fácilmente mantenido. (Goyanes).

Por otro lado, a medida que se acerca el final de la profase el núcleo sufre un estiramiento y se logra apreciar la presencia de Gamma H2AX, considerando esto como una mala señal ya que este marcador es sensible al daño del DNA, también es usado para medir los niveles de radiactividad en la sangre. Es importante conocer, de igual manera, como se efectúan las recombinaciones (intercambio de material genético entre cromosomas no homólogos) ya que una pequeña falla puede causar importantes alteraciones en el futuro organismo. Es interesante el resultado de como las recombinaciones (COs y non-COs) ocurren al mismo tiempo, teniendo en cuenta que se creía que las recombinaciones non-COs se efectuaban primero. Cabe recalcar que existen varias proteínas que cumplen roles muy importantes en esta etapa de la meiosis y que la capacidad de reconocimiento molecular del DNA de cadena corta (ssDNA) hace de la recombinación un proceso de alta especificidad. (Iin Kurnia Hasan Basri, 2017) (Horn, 2009) (A Storlazzi, 1995) (Citartan Marimuthu, 2012).

Las reparaciones de DSB dan resultados no homólogos. Este proceso posiblemente se da en los reordenamientos del ADN y no en la reparación mitótica, por medio de la recombinación intersister, esta reparación implica la síntesis de ADN. Otra manera de reparar el DSB es a través de la síntesis de línea de recocidos dependientes (SDSA). Finalmente, la doble disolución contribuye a los organismos que no son CO. El control de cruce (crossing over) en la cuestión de la interferencia CO suprime los cruces cercanos para que no existan eventos dobles. Sc y CO trabajan juntos; SC proporciona una plataforma para la creación de precursores de CO interferentes en quiasma. Para concluir en tetrahymena la meiosis es más simple por proteínas que modifican y ejecutan la recombinación meiótica, además de tener un número pequeño de cromosomas y existen un dispositivo que ayuda a la alineación homológica (fissionyeast). Etapas de recombinación: Iniciación DSB:El rol conservado para Tetrahymena SPO11 de inducir DSB fue revelado por la aparición de cromosoma transitorio dependiente de la rotura del Spo11. Finalmente, la síntesis de reparación meiótica se da solo con  SPO11.

Aunque se han encontrado varias proteínas no conservadas en las levaduras, animales y plantas, se usan como factores auxiliares que permiten a Spo11 inducir DSB, aun no se conocen cofactores DSB en Tetrahymena. Notablemente, en Tetrahymena, los DSB desencadenan el alargamiento de los núcleos a través de un mecanismo de respuesta al daño del ADN dependiente de ATR. Dentro de los núcleos alargados, los cromosomas homólogos se prealinean, y esto aumenta las posibilidades de interacciones inter-homólogas (durante la profase I) en comparación con las interacciones entre hermanas. Por lo tanto, esta consecuencia de la inducción de DSB garantiza la reparación de DSB a través del homólogo  .Procesamiento final DSB  Cuando el DSB termina de intervenir el ADN doble, el Spo11 se liga al 5 extremo con 3. En la levadura en gemación, se cree que una muesca en el 5 hebra proximal al DSB es creada por Mre11 junto con Sae2. Esto se extiende luego hacia el final mediante la actividad de exonucleasa 3 → 5 de Mre11 hasta que el oligonucleótido de ADN restante se separa con Spo11. El saliente corto 3 así producido se extiende aún más en la dirección opuesta por la exonucleasa 5 → 3 Exo1. Cuando se eliminaron los homólogos de Sae2 (Com1) y Mre11 de Tetrahymena, los DSB no se repararon, aunque todavía se produjo una carga reducida de Dmc1. Esto sugiere que se produce una resección limitada de los tramos de ADN flanqueantes. Intercambio de cadena de ADN Las eucariotas usan dos homólogos de RecA durante la meiosis, donde forman filamentos de nucleoproteína con ADNss y estimulan su intervenció en un ADNds homólogo y el posterior intercambio de cadenas. De hecho, se ha demostrado que Dmc1 es mejor que Rad51 en la búsqueda de secuencias de ADN similares pero no idénticas en DSB. En ausencia de Rad51, los cromosomas de la metafase I se fragmentaron y la electroforesis en gel de campo pulsado reveló que el ADN de los núcleos meióticos permanecía permanentemente roto.

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