Interacções com proteínas

Interacções com proteínas
Todas as funções do DNA dependem de interacções com proteínas. Estas interacções com proteínas podem ser não-específicas, ou a proteína pode ligar-se especificamente a uma única sequência de DNA. Algumas enzimas também se podem ligar ao DNA. Destas, as polimerases que copiam as sequências de DNA na transcrição e replicação são particularmente importantes.

Proteínas que se ligam ao DNA (DNA-binding)



Interacção do DNA com histonas (mostrado em branco, em cima). Os aminoácidos básicos destas proteínas (em baixo à esquerda, em azul) liga-se aos grupos fosfato do DNA (em baixo à direita, em vermelho).Proteínas estruturais que se ligam ao DNA são exemplos bem estudados de interacções não-específicas DNA-proteínas. Nos cromossomas, o DNA está ligado a proteínas estruturais formando complexos. Estas proteínas organizam o DNA numa estrutura compacta, a cromatina. Em eucariontes esta estrutura envolve a ligação do DNA a um complexo de pequenas proteínas básicas chamadas histonas, enquanto que em procariontes estão envolvidas vários tipos de proteínas. As histonas formam um complexo em forma de disco, o nucleossoma, que contem duas voltas completas de DNA de cadeia dupla enrolado à sua volta. Estas interacções não específicas formam-se quando os resíduos básicos das histonas fazem ligações iónicas ao esqueleto açúcar-fosfato acídico do DNA, e por isso são largamente independentes da sequência de bases. Modificações químicas nestes resíduos de amino-ácidos inclui metilação, fosforilação e acetilação. Estas mudanças químicas alteram a força da interacção entre o DNA e as histonas, tornando o DNA mais ou menos acessível a factores de transcrição e mudando a taxa de transcrição. Outras proteínas com ligação a DNA não-específicas incluem o grupo de proteínas de alta mobilidade, que se ligam a DNA dobrado ou distorcido. Estas proteínas são importantes pois dobram conjuntos de nucleossomas e organizam-nos em estruturas maiores que perfazem os cromossomas.
Um grupo distinto destas proteínas são as que se ligam especificamente a DNA de cadeia simples. Nos humanos, a proteína de replicação A é o membro desta família melhor compreendido e é usado em processos onde a dupla hélice é separada, incluindo durante a replicação do DNA, recombinação e reparo.Estas proteínas parecem estabilizar DNA de cadeia dupla e protegem-no da formação de hairpin loops ou de ser degradado por nucleases.