Caracterización Bioquímica y Fisiológica de las Rutas de Reparación de Bases Desaminadas de Bacillus subtilis

Abstract

Tres de las cuatro bases presentes en el ADN contienen grupos amino exocíclicos propensos a perderse en el ambiente metabólico celular o de manera inducida, lo cual genera las bases análogas uracilo, hipoxantina y xantina, que posteriormente pueden dar lugar a la formación de sitios abásicos. Todas estas lesiones tienen propiedades de apareamiento que son diferentes a las de las bases originales, llegando a generar mutaciones potencialmente letales para las células. Diferentes vías de reparación están implicadas en contrarrestar los efectos del daño al material genético permitiendo la supervivencia y proliferación celular. Mediante enfoques genéticos, bioquímicos y moleculares, en este trabajo se estudió la participación de distintas enzimas capaces de remover bases desaminadas y sitios abásicos del genoma de la bacteria esporulante Bacillus subtilis. Aquí se encontró que YwqL, una enzima de la familia Endonucleasa V, es capaz de remover in vitro todas las bases desaminadas probadas, así como los sitios abásicos, denotando diferencias importantes en el procesamiento de cada lesión y en los cofactores utilizados para su actividad. Un análisis epistático sugirió que ExoA y/o el sistema de reparación por escisión de nucleótidos (NER) tienen el potencial para terminar la reparación iniciada por YwqL. Por otra parte, se determinó que la actividad de Aag, una ADN-glicosilasa implicada en reconocer hipoxantina y bases alquiladas, es sumamente importante para proteger el material genético de las esporas en formación durante el proceso de esporulación. En resumen, tanto la endonucleasa V, YwqL como las ADN-glicosilasas Ung y Aag son cruciales en la protección del material genético de esta bacteria durante su crecimiento activo y durante la diferenciación a esporas.