Biología

Descubren estructura de enzima necesaria para proporcionar energía a motores moleculares

(NC&T) La enzima, una ATPasa, provee energía para activar el motor necesario para insertar el ADN dentro de la cápside, o cabeza, del virus T4, descrito como bacteriófago a causa de que infecta a bacterias. El mismo tipo de motor está presente también en otros virus, incluyendo el virus del herpes humano.

La investigación ha sido realizada por científicos de la Universidad Purdue y de la Universidad Católica de Estados Unidos.

Los investigadores han propuesto un mecanismo sobre cómo opera este motor.

El virus primero ensambla la cáscara proteica de la cabeza, y luego empaqueta el ADN en esta cápside vacía. Este proceso puede ser comparado a construir una casa y luego amueblarla.

Motores moleculares
Estructura de un virus T4. (Foto: Frederick A. Eiserling/UCLA y Petr Leiman/Purdue Department of Biological Sciences)
En su ADN, está el registro completo de las propiedades del virus, y la cápside protege a este registro contra posibles daños y garantiza que el virus pueda reproducirse infectando a otro organismo.

La investigación representa un paso significativo hacia una mejor comprensión de cómo el material genético es empaquetado dentro de los virus.

La energía que impulsa al motor de empaquetamiento se genera cuando la enzima ATPasa descompone el compuesto químico llamado ATP (trifosfato de adenosina), transformándolo en ADP (difosfato de adenosina). Específicamente, la enzima rompe un enlace entre un grupo químico (un fosfato) y el ADP.

Los investigadores determinaron la estructura de la ATPasa específica empleada para romper el enlace de gran energía que une al fosfato con el ADP. La energía liberada es utilizada para alimentar al motor molecular en el virus T4.

El virus consta de la cabeza y la porción de cola. El motor de empaquetar ADN está ubicado en el mismo lugar donde la cola se conectará con la cabeza. El motor se desprende después de que el paso de empaquetar el ADN ha concluido, permitiendo entonces que la cola se una a la cápside.

Los autores de la investigación han propuesto un mecanismo de cómo el motor funciona, comparando su estructura con las de aquellas otras enzimas similares que alternativamente conectan y desconectan su mecanismo de agarre al ADN durante la replicación del mismo, moviéndose progresivamente a lo largo de la hélice para separar las hebras en un movimiento similar al de una oruga. Los autores proponen que el motor emplea un mecanismo similar para empaquetar el ADN dentro del virus.


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