Proteína de unión al ADN bacteriano
# Proteína de unión al ADN bacteriano

En biología molecular, las proteínas de unión al ADN bacteriano son una familia de proteínas pequeñas, generalmente básicas, de unos 90 residuos que se unen al ADN y se conocen como proteínas similares a las histonas.​ Dado que las proteínas de unión bacterianas tienen una diversidad de funciones, ha sido difícil desarrollar una función común para todas ellas. Se les conoce comúnmente como similares a las histonas y tienen muchos rasgos similares con las proteínas histonas eucaristías. Las histonas eucaristías empaquetan el ADN para ayudarlo a encajar en el núcleo, y se sabe que son las proteínas más conservadoras en la naturaleza. los ejemplos incluyen la proteína HU en Escherichia coli, un dímero de cadenas alfa y beta estrechamente relacionadas y en otras bacterias puede ser un dímero de cadenas idénticas. Se han encontrado proteínas de tipo HU en una variedad de bacterias ( incluidas las cianobacterias) y arqueas, y también están codificadas en el genoma del cloroplasto de algunas algas. El factor de integración del huésped (IHF), un dímero de cadenas estrechamente relacionadas que se sugiere que funcionan en la recombinación genética, así como el control de la traducción y la transcripción, se encuentran en entero bacterias y proteínas virales, incluida la proteína del virus de la peste porcina africana A104R. Esta familia también se encuentra en un grupo de eucariotas conocidos como dinoflagelados. Estas proteínas parecidas a historias de dino flagelados reemplazan a las histonias en algunos dinoflagelanos y empaquetan el ADN en un estado liquido cristalino.

## Historia

Las proteínas similares a las histonas están presentes en muchas eubacterias , cianobacterias y arqueobacterias . Estas proteínas participan en todas las funciones dependientes del ADN; En estos procesos, las proteínas de unión al ADN bacteriano tienen un papel arquitectónico, manteniendo la integridad estructural a medida que avanza la transcripción , la recombinación, la replicación o cualquier otro proceso dependiente del ADN. Las histonas eucariotas se descubrieron por primera vez a través de experimentos en ClNa 0,4 M.. En estas altas concentraciones de sal, la proteína histona eucariótica se eluye de una solución de ADN en la que el ADN monocatenario se une de forma covalente a la celulosa. Después de la elución, la proteína se une fácilmente al ADN, lo que indica la alta afinidad de la proteína por el ADN. Se desconocía la presencia de proteínas similares a histonas en bacterias hasta que se observaron similitudes entre las histonas eucariotas y la proteína HU, particularmente debido a la abundancia, basicidad y tamaño pequeño de ambas proteínas. Luego de una mayor investigación, se descubrió que la composición de aminoácidos de HU se asemeja a la de las histonas eucariotas, lo que provocó una mayor investigación sobre la función exacta de las proteínas de unión al ADN bacteriano y el descubrimiento de otras proteínas relacionadas en las bacterias.​ tras una mayor investigación, se descrubio que la composición de aminoácidos de HU se asemeja a la de las histonas eucariotas, lo que provoco una mayor investigación sobre la función exacta de las proteínas de unión al ADN bacteriano y el descubrimiento de otras proteínas relacionadas en las bacterias.

## Papel en la replicacion del ADN

La investigación sugiere que la proteína de unión al ADN bacteriano tiene un papel importante durante la replicacion de ADN; la proteína participa en la establizacion de la hebra rezagada, así como en la interacción con la ADN polimerasa III. Se ha estudiado la función de la proteína de unión al ADN monocatenario (SSB) durante la replicacion del ADN en las células de Escherichia Coli, específicamente las interacciones entre la SSB y la subunidad X de la ADN polimerasa III en entornos de concentraciones salinas variables.

En la replicacion del ADN en el sitio de la hebra rezagada, la ADN polimerasa III elimina los nucleotidos individualmente de la proteína de unión al ADN. Un sistema SSB/ADN inestable daría como resultado una rápida desintegración de la SSB, lo que detiene la replicacion del ADN. La investigación ha demostrado que el ssADN se establiza mediante la integrante de SSB y la subunidad X de la ADN polimerasa III en E. coli, preparándose así para la replicacion manteniendo la conformación correcta que aumenta la afinidad de unión de las enzimas al ssADN. Ademas, la unión de SSB a la ADN polimerasa III en la horquilla de replicacion de SSB, lo que aumenta la eficiencia de la ADN polimerasa III para sintetizar una nueva cadena de ADN.

## Ejemplos

### H-NS

Inicialmente, se pensaba que las proteínas de unión al ADN bacteriano ayudaban a estabilizar el ADN bacteriano. Actualmente, se han descubierto muchas mas funciones de las proteínas de unión al ADN de las bacterias, incluida la regulación de la expresión genética por la proteína estructuradora de nucleoide similar a las histonas H-NS.

H-NA tiene aproximadamente 15.6 kDa y ayuda en la regulación de la transcripción bacteriana en bacterias al reprimir y activar ciertos genes. H-NS se une al ADN con una curvatura intrínseca. En E. coli, H-NS se une a un promotor P1 y reduce la producción de ARNr durante los periodos estacionarios y de crecimiento lento. La ARN polimerasa y la proteína de unión al ADN H-NS tienen sitios de unión superpuestos; se cree que H-NS regula la producción de ARNr al actuar sobre el sitio de inicio de la transcripción ha encontrado que tanto la H-NS como la ARN polimerasa se unen al promotor P1 y forman un complejo. cuando H-NS se une con ARN polimerasa a la región promotora, existen diferencias estructurales en el ADN que son accesibles. También se ha encontrado que H-NS también puede afectar la traducción al unirse al ARNm y provocar su degradación.

### HU

HU es una pequeña (10 kDa) proteína similar a una histona bacteriana que se asemeja a la histona H2B eucariota. HU actúa de manera similar a una histona al inducir un superenrollamiento negativo en el ADN circular con la ayuda de la topoisomerasa. La proteína se ha implicado en la replicacion, recombinación del ADN. Con un núcleo hidrofobico helicoidal a y dos brazos de cinta B cargados positivamente, HU se une de manera no especifica a dsADN con baja afinidad, pero se une a ADN alterado, como uniones, muescas, espacios, bifurcaciones y salientes, con alta afinidad. Los brazos se unen al surco menor del ADN en estados de baja afinidad, un componente del núcleo helicoidal a también interactua con el ADN. Sin embargo, la función de esta proteína no se limita únicamente al ADN; HU también se une a híbridos de ARN y ADN-ARN con la misma afinidad que el ADN superenrollado.

Investigaciones recientes han revelado que HU se une con alta especificidad al ARNm de rpos,​ una transcripción del factor sigma de estrés de la ARN polimerasa, y estimula la traducción de la proteína. Ademas de esta función de ARN, también se demostró que HU se une a Dsra, un pequeño ARN no codificante que regula la transcripción mediante la represión de H-NS y estimula la traducción mediante el aumento de la expresión de rpoS. estas interaciones sugieren que HU tiene múltiples influencias en la transcripción y traducción en células bacterianas.

### IHF

El factor de integración del huésped, IHF, es una proteína asociada a nucleoide que solo se encuentra en bacterias gram negativas. Es un heterodimero de 20 kDa, compuesto por subunidades a y B que se unen a la secuencia 5'- WATCAANNNTTR-3' y doblan el ADN aproximadamente 160 grados.​ los brazos B de IHF tienen residuos de prolina que ayudan a estabilizar las torceduras del ADN. Estos dobleces pueden ayudar a compactar el ADN y permitir el superenrollamiento. El modo de unión al ADN depende de factores ambientales,como la concentración de iones presentes. con alta concentración de KCl. la flexión del ADN es débil. se ha encontrado que se produce una flexión mas pronunciada del ADN cuando la concentración de KCl es inferior a 100mM y el IHF no esta concentrado.

