Atomic force microscopy characterizaton of DNA-binding proteins involved in the repair and organisation of DNA

• Autores: Alejandro Martín
• Directores de la Tesis: Fernando Moreno Herrero (dir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2019
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Óscar Antonio Llorca Blanco (presid.), Pedro José de Pablo Gómez (secret.), Ignacio Casuso Páramo (voc.), Miriam Jaafar Ruiz-Castellanos (voc.), Francesco Mantegazza (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Física de la Materia Condensada, Nanociencia y Biofísica por la Universidad Autónoma de Madrid; la Universidad de Murcia y la Universidad de Oviedo
• Materias:
  • Física
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
• Resumen

  • La invención de la Microscopía de Fuerzas Atómicas fue un hito crucial para la identificación de complejos moleculares manométricos. Este microscopio es una herramienta útil en la investigación de moléculas biológicas tanto en medios fisiológicos como al aire. No obstante, el uso de esta técnica para el estudio de moléculas biológicas ha sido limitado por la disponibilidad de otras técnicas de visualización más rápidas sin necesidad de depositar la muestra en una superficie plana. En este proyecto de tesis se presentan los datos obtenidos en el estudio de tres procesos biológicos con la Microscopía de Fuerzas Atómicas.

    El primer proyecto que se presenta se estudia tres proteínas de unión a región centromerica en el marco de los sistemas de partición de plásmidos. Los sistemas de partición se conforman de proteínas y secuencias de ADN y su función es la de transmitir y estabilizar los plásmidos durante la división celular.

    Los tres organismos aquí presentados, B. subtilis, C. crescentus and C.

    botulinum; han evolucionado de manera que sus sistemas de partición difieran en su mecanismo. De todas maneras, los sistemas de partición están compuestos por una proteína de unión a región centromerica, una NTPasa proteína motora y una secuencia de ADN localizada cerca del origen de replicación. La formación de un complejo, denominado segrosoma y diferente para cada organismo, entre varios de estos elementos se muestra con imágenes adquiridas con una Microscopio de Fuerzas Atómicas.

    En el segundo proyecto se presentan los datos obtenidos en el estudio de dos proteínas del proceso Recombinación Homóloga. CtIP es una proteína tetramerica de la que algunos estudios sugieren una actividad clave en la resección corta de finales rotos de ADN y Dna2 es una helicasa/nucleasa con un rol definido en la resección larga de finales rotos de ADN. Sin embargo, el modo de unión de estas proteínas a moléculas de ADN no está del todo desvelado. En esta tesis, se presentan los datos obtenidos en la interacción de ambas proteínas con ADN. Sorprendentemente, se desvela que CtIP puede unirse con facilidad a finales no-canónicos de ADN y puede realizar uniones entre moléculas de ADN.

    En el último proyecto se presenta el rol del mecanismo de reparación de desajustes del ADN en bacterias naturalmente competentes. Estos organismos pueden introducir e incorporar ADN exógeno dentro de su propio ADN. En este caso el mecanismo de reparación de desajustes del ADN regula y repara las inserciones de ADN divergente. La desactivación de este mecanismo aumenta la ratio de mutaciones en bacterias. En esta tesis se ha estudiado el rol de este mecanismo en las bacterias naturalmente competentes de B. subtilis.