WEVTT As helicases envolvidas na replicação do DNA são conhecidos como helicases replicativas. Elas contêm seis subunidades que cercam um poro central grande bastante para permitir que DNA de fita simples passe completamente. A helicase sofre uma mudança conformacional a fim mover-se ao longo do DNA usando a energia da hidrólise de ATP.

Cada uma das seis subunidades da helicase tem um local de ligação do ATP com atividade inerente da ATPase, que é a habilidade de quebrar o ATP ao ADP e no fosfato inorgânico. Quando a helicase quebra ATP, as subunidades se movem em direção uma a outra causando DNA translocação. Para começar o DNA desenrolamento, a helicase se liga a uma única porção do DNA na origem da replicação, e desliza ao longo da vertente selecionada do DNA.

Uma vez que a helicase desenrola DNA, as moléculas separadas resultantes de DNA de fita-simples pode formar nós através de emparelhamento intra-trançados, ou DNA bicatenário pelo emparelhamento inter-trançados. Estas vertentes são também vulneráveis ao ataque por nucleasses que podem digerir o DNA. Para impedir esta, ligação de fita única do DNA, ou SSB, proteínas se ligam ao DNA de fita-simples de uma maneira sequencial, onde o SSB entrante se liga ao SSB existente adjacente.

Esta ligação cooperativa da proteína SSB endireita e protege a vertente do DNA pai, impedindo a formação das ligações de nós hairpin, ou a rebobina do DNA para trás em sua estrutura dobrada. As proteínas SSB se unem firmemente a cadeia de açúcar-fosfato do DNA, e deixa as bases nitrogenadas disponíveis para ligação nucleotídica complementar permitindo a formação da fita filha.

As enzimas helicases que desenrolam o DNA são um tipo de proteína motora. As proteínas motoras podem deslocar-se ao longo de filamentos ou polímeros utilizando energia gerada pela hidrólise de ATP. As helicases estão envolvidas em todos os processos celulares importantes onde é necessário desenrolar o DNA, tais como replicação, reparação, recombinação, e transcrição de DNA. Elas estão presentes em todos os organismos vivos, mas variam na sua estrutura, função, e mecanismo de ação. Por exemplo, em procariotas, a helicase DnaB liga-se e desloca-se ao longo do molde da cadeia atrasada na direção de 5' a 3'. Em eucariotas, o complexo proteico de manutenção de minicromossomas (MCM) é uma enzima de DNA que se liga e desloca ao longo do molde da cadeia líder na direção de 3' a 5'.

Helicases como Alvos Terapêuticos

Sendo um componente indispensável da maquinaria de replicação do DNA, a helicase está a emergir como um novo alvo para o desenvolvimento de fármacos contra infeções bacterianas e virais e para o tratamento do cancro. As células cancerígenas caracterizam-se por uma rápida proliferação, que exige uma elevada taxa de replicação do DNA e um aumento correspondente na produção de helicase MCM. Assim, a inibição ou depleção da helicase MCM com os fármacos certos poderia suprimir o rápido crescimento das células cancerígenas.

Proteínas de Ligação ao DNA de Cadeia Simples (SSB) – Estabilizadoras e Protetoras de DNA de Cadeia Simples (ssDNA)

Para uma replicação bem sucedida do DNA, o desenrolamento do DNA de cadeia dupla deve ser acompanhado pela estabilização e proteção das cadeias simples separadas do DNA. Esta tarefa crucial é realizada por proteínas de ligação ao DNA de cadeia simples (SSB). Elas ligam-se ao DNA de forma independente da sequência, o que significa que as bases nitrogenadas do DNA não precisam estar presentes em uma ordem específica para ligação de proteínas SSB. A ligação de proteínas SSB endireita o DNA de cadeia simples (ssDNA) e torna-o rígido. Acredita-se que isto melhore a capacidade da DNA polimerase de selecionar corretamente as bases, aumentando assim a fidelidade da replicação do DNA.

A ameaça crescente de microrganismos resistentes a medicamentos exige o desenvolvimento de antibióticos com novos alvos. Devido ao seu envolvimento na replicação, recombinação, e reparação do DNA, as proteínas SSB estão a ser investigadas para esse propósito.

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