PRIMOSOMA: COMPOSANTS, FONCTIONS ET APPLICATIONS - LA BIOLOGIE - 2025

Un primosome, en génétique et dans d'autres branches de la biologie, est un complexe multiprotéique chargé d'exécuter les premières étapes menant à la réplication de l'ADN. La réplication de l'ADN est un processus complexe qui implique plusieurs étapes, chacune d'elles strictement réglementée pour assurer la fidélité et la ségrégation correcte des molécules générées.

Le complexe réplicatif qui exécute toutes les étapes de réplication est appelé le réplisome, et celui responsable uniquement de son déclenchement, le primosome. Seules les protéines qui restent associées formant une superstructure complexe multiprotéique appartiennent à ces corps, ou certains. Cependant, de nombreuses autres protéines accessoires jouent des rôles supplémentaires dans les primosomes.

Le primosome doit synthétiser une petite molécule d'ARN qui indique aux ADN polymérases où commencer la synthèse d'ADN de novo. Cette petite molécule d'ARN est appelée l'amorce (pour d'autres, l'amorce), car elle amorce (c'est-à-dire qu'elle démarre) la réaction de synthèse de l'ADN.

En espagnol, l'emporter signifie l'emporter, se démarquer, prédominer ou accorder la primauté à quelque chose ou à quelqu'un. Autrement dit, donnez la préférence. En anglais, «amorcer» signifie se préparer ou être prêt pour quelque chose.

Dans tous les cas, chaque réaction biologique doit être régie par quelque chose, et la réplication de l'ADN ne fait pas exception.

Composants

D'une manière générale, chaque fourche de réplication doit recruter au moins un primosome. Cela se produit à un endroit spécifique (séquence) de l'ADN appelé ori, par origine de réplication.

C'est à ce site où la molécule d'ARN spécifique (amorce) doit être synthétisée que la synthèse du nouvel ADN prévaudra. Que la réplication soit unidirectionnelle (une seule fourche de réplication avec une seule direction) ou bidirectionnelle (deux fourches de réplication, vers deux directions opposées), l'ADN doit s'ouvrir et «devenir» une seule bande.

La bande dite leader (sens 3 'à 5') permet une synthèse continue d'ADN dans le sens 5 'à 3', à partir d'un seul site hybride ADN: ARN.

La bande retardée, dans la direction opposée, sert de matrice pour la synthèse discontinue d'un nouvel ADN en fractions appelées fragments d'Okazaki.

Pour donner naissance à chaque fragment d'Okazaki, la réaction d'initiation doit être priorisée à chaque fois avec les mêmes primosomes (probablement réutilisés) pour former le même type d'hybrides.

Prime

L'ARN primase est une ARN polymérase dépendante de l'ADN; une enzyme qui utilise l'ADN comme matrice pour synthétiser un ARN complémentaire à sa séquence.

L'ARN primase, en conjonction avec l'hélicase, se lie à l'ADN matrice et synthétise une amorce ou une amorce de 9 à 11 nt de longueur. A partir de l'extrémité 3 'de cet ARN, et par l'action de l'ADN polymérase, une nouvelle molécule d'ADN commence à s'allonger.

Helicasa

Un autre composant fondamental du primosome est une hélicase: une enzyme capable de dérouler l'ADN double bande et de donner naissance à l'ADN simple bande dans la zone où elle agit.

C'est dans ce substrat d'ADN à bande unique que l'ARN primase agit pour donner naissance à l'amorce à partir de laquelle la synthèse d'ADN s'étend par l'ADN polymérase qui fait partie du réplisome.

ADN polymérase

Bien que pour certains, en incluant l'ADN polymérase, on parle déjà du réplisome, la vérité est que si la synthèse d'ADN n'est pas amorcée, la réaction n'a pas prévalu. Et cela n'est réalisé que par le primosome.

Dans tous les cas, les ADN polymérases sont des enzymes capables de synthétiser de l'ADN de novo à partir d'une matrice qui les guide. Il existe de nombreux types d'ADN polymérases, chacune avec ses propres exigences et caractéristiques.

Ils ajoutent tous du désoxynucléotide triphosphate à un brin qui croît de 5 'à 3'. Certaines ADN polymérases, mais pas toutes, ont une activité de lecture de test.

Autrement dit, après avoir ajouté une série de nucléotides, l'enzyme est capable de détecter des incorporations erronées, de dégrader localement la zone affectée et d'ajouter les nucléotides corrects.

¿ Autres protéines du primosome?

À proprement parler, les enzymes mentionnées suffiraient à donner la priorité à la synthèse d'ADN. Cependant, d'autres protéines se sont révélées participer à l'assemblage et à la fonction du primosome.

La controverse n'est pas facile à résoudre car les primosomes de différents domaines de la vie ont des capacités fonctionnelles distinctes. De plus, il faut ajouter à l'arsenal des cousins ​​ARN ceux codés par les virus.

On pourrait en conclure que chaque primosome a la capacité d'interagir avec d'autres molécules en fonction de la fonction qu'il va remplir.

Autres fonctions des primosomes

Il a été découvert que les primosomes peuvent également participer à la polymérisation de molécules d'ADN ou d'ARN, au transfert terminal de différents types de nucléotides, à certains mécanismes de réparation de l'ADN, ainsi qu'au mécanisme de recombinaison connu sous le nom de jonction terminale d'extrémités. pas homologue.

Enfin, il a également été observé que des primosomes, ou du moins des cousins, pourraient également être impliqués dans le redémarrage de la réplication aux fourches arrêtées.

Nous pourrions dire que d'une certaine manière les primosomes non seulement démarrent ce mécanisme fondamental du métabolisme de l'ADN (réplication), mais contribuent également à son contrôle et à son homéostasie.

Applications

Le primosome bactérien fait l'objet de recherches actives comme site cible qui pourrait permettre le développement d'antibiotiques plus puissants. Chez Escherichia coli, la primase est le produit traductionnel du gène dnaG.

Bien que tous les êtres vivants utilisent un mécanisme similaire pour initier la réplication de l'ADN, la protéine ADN-G possède des caractéristiques qui lui sont propres et uniques.

Pour cette raison, on conçoit des composés biologiquement actifs qui attaqueraient spécifiquement le primosome de la bactérie, sans affecter l'être humain victime d'une infection bactérienne.

La stratégie semble si prometteuse que la recherche est dirigée vers d'autres composants du réplisome bactérien. De plus, l'inhibition de la primase et de l'hélicase du primosome de certains herpèsvirus a donné d'excellents résultats cliniques dans la lutte contre les virus varicelle-zona et herpès simplex.

Références

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