Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia

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Universidade Federal do Pará

Instituto de Ciências Biológicas

Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia

Estudo dirigido do artigo “Structure of filamentous viruses infecting hyperthermophilic archaea explain DNA stabilization in extreme environments” de Wang e colaboradores.

01. Qual a diferença entre as formas A, B e Z do DNA? Os vírus analisados por Wang e colaboradores possuem que tipo de forma?

R: Primeiramente, as formas A e B são dextrogiras, ou seja, giram para a direita, enquanto o Z-DNA apresenta giro para a esquerda.

O DNA apresenta a forma A, quando se encontra em um meio com altas concentrações de sais ou em estado de desidratação parcial. É uma molécula composta por 11 pares de bases, além de ser uma dupla hélice mais robusta. O B-DNA por sua vez, apresenta por volta de 10,4 pares de base por molécula., e ao contrário do A-DNA, essa conformação é encontrada em soluções onde existe uma baixa concentração de sais.

O Z-DNA é a única conformação descoberta até o momento que é levogira. O Z-DNA está presente em moléculas que são ricas em G:C e que apresentam resíduos de purinas e pirimidinas alternados. Além disso, difere das outras conformações por apresentar por volta de 12 pares de bases e ter 1,8 nm de diâmetro, além de ter um único sulco profundo.

Os vírus encontrados no estudo de Wang e colaboradores tem a conformação do A-DNA.

02. Por que a forma A é mais comumente encontrando em organismos que vivem em ambientes extremos?

R: Aparentemente, com a desidratação, o DNA é encolhido até chegar em sua forma A, protegendo o DNA em uma forma mais compacta de ambientes extremos. Inclusive, existe a forte possibilidade que esse tipo de DNA seja uma adaptação de vírus hipertermofílicos às condições ambientais em que são encontrados.

03. Descreva a estrutura do vírus SSRV1 analisada por Wang e colaboradores. Explicando de que forma o DNA interage com a Principal Proteína do Capsídeo (Major Capsid Protein – MCP).

R: Primeiramente, o vírus apresenta um dímero simétrico de proteínas, o qual reveste 12pb de A-DNA, possuindo assim uma simetria helicoidal. Essa simetria relaciona a fita 5’-3’ com a fita 3’-5’ vertente. Além do mais, essa simetria helicoidal permite uma preservação muito bem feita dos 12 pb de DNA do genoma. Ademais, o DNA tem uma torção nativa contentando 11,2 pb por volta. O superenrolamento do DNA do Vírion conta com 14,67 unidades assimétricas por volta da hélice do DNA. A torção nativa do DNA é portanto, composta por 528 pb em 44 voltas (44 voltas locais mais três voltas super condensadas.
Com isso foi descoberto que a gp10 de 108 aa não funciona como uma MCP. A proteína mais indicada para essa posição é a gp11, a qual compartilha cerca de 80% de identidade com a sequencia da MCP do SIRV2.

Ao focar na MCP, percebe-se que essa proteína, apesar de estar desordenada em algumas regiões, apresenta diversos resíduos N-terminais polares no SSRV1, fazendo contato com a estrutura do fosfato do DNA. Com essas ligações a MCP protege e regula o A-DNA viral para manter sua integridade. Além do mais, pode-se ver moléculas de água ligadas aos grupos fosfato, criando cristais, ou seja, os esses grupos estão presumivelmente fazendo ligações com essas águas ou cadeias de proteínas adjacentes. As colunas de água que se ligam nos sulcos menores do B-DNA, que teriam a função de hidratar a molécula, não existe nesse caso, demonstrando assim característica evolutiva da forma A do DNA para a sobrevivência em locais extremos.

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