Noves troballes en la regulació de l'expressió genètica dels virus

Durant la infecció cel·lular, els gens vírics s’expressen en diferents moments temporals per optimitzar la síntesi de proteïnes. Per exemple, la síntesi de les proteïnes de replicació d’ADN viral es produeixen durant les primeres fases de la infecció cel·lular, mentre que les proteïnes d’estructura, morfogènesi i de lisis es produeixen en les últimes etapes de la infecció vírica.

Però com s’aconsegueix la regulació de l’expressió genètica? Quin és l’interruptor que reprimeix uns gens temporalment i n’activa d’altres?

Un grup liderat per Miquel Coll, cap del programa de Biologia Estructural i Computacional de l’IRB Barcelona, ha descobert les bases moleculars d’aquest interruptor de transcripció.

Aquest estudi, una col•laboració entre l’IRB Barcelona i el grup dirigit per Margarita Salas, del CBM, Madrid) ha estat publicat al número del 7 d’abril de la revista Molecular Cell. A l’article , l’equip descriu l’estructura atòmica de la proteïna p4 reguladora de transcripció, en la unió amb la regió promotora de l’ADN, en el bacteriòfag phi29.

"El nostre treball explica com es regula l’expressió gènica en els virus i com es programa el cicle d’infecció cel·lular. Es fascinant estudiar com els virus exerceixen un control sofistícadissim sobre tot aquest procés", diu M. Coll.

El professor Coll ha explicat que aquesta nova troballa relacionada amb la proteïna p4 és una passa endavant cap a la comprensió de la sincronització de l’expressió gènica en els virus i com controlen el cicle d’infecció cel·lular.

"També vam quedar sorpresos quan vam trobar un nou motiu estructural, una nova forma d’unió, de la proteïna amb l’ADN, que hem anomenat N-Hook, i que ara caldrà afegir al repertori dels motius ja existents, com ara hèlix-volta-hèlix (helix-turn-helix), el beta-hairpin, i d’altres", afegeix en Miquel Coll. La bonica estructura mostra una llarg segment d’ADN de 41 parells de bases, fortament corbat, amb una proteïna allargada que s’enganxa pràcticament només pels extrems, recordant la figura d’un arc amb la seva corda.

La propera passa en la recerca que desenvolupa l’equip de l’IRB Barcelona és anar un pèl més enllà en la descripció del procés. Segons paraules de Miquel Coll, "ara caldrà afinar una mica més. Sabem que hi ha una segona proteïna involucrada en tot aquest procés de regulació, la p6, però no sabem exactament com actua". L’investigador proposa analitzar un complex triple amb la regió promotora de l’ADN i les proteïnes p4 i p6, per tal d’esclarir el paper que hi juga aquesta darrera proteïna.

The structure of phage f29 transcription regulator p4-DNA complex reveals an N-hook motif for DNA binding
Badia, D., Camacho, A., Pérez-Lago, L., Escandón, C., Salas, M. & Coll, M.
Molecular Cell, 22, 73-81 (2006)