A exonuclease 1 é un encima que nos humanos está codificado no xene EXO1 do cromosoma 1.
Este xene codifica unha proteína con actividade de exonuclease 5' a 3' e de RNase (actividade de endonuclease que corta ARN sobre un híbrido ADN/ARN). É similar á proteína Exo1 do lévedo Saccharomyces cerevisiae que interaccciona con Msh2 e que está implicada na reparación de discordancias no ADN e na recombinación homóloga. O empalme alternativo deste xene resulta en tres variantes de transcrición que codifican dúas isoformas diferentes.
Meiose
miniatura|400px|Un modelo actual de recombinación meiótica, iniciada por unha rotura de dobre febra ou oco, seguido do apareamento cun cromosoma homólogo e invasión da febra para iniciar o proceso de reparación recombinacional. A reparación do oco pode orixinar que as rexións flanqueantes se sobrecrucen (CO, crossover) ou non se sobrecrucen (NCO). A recombinación CO (con sobrecruzamento) pénsase que ocorre polo modelo da unión de Holliday dobre (DHJ, Double Holliday Junction), ilustrado arriba á dereita. Os recombinantes NCO (que non se sobrecruzan) pénsase que se producen principalmente polo modelo do annealing de febra dependente de síntese (SDSA, Synthesis Dependent Strand Annealing), ilustrado arriba á esquerda. A maioría dos eventos de recombinación parecen ser do tipo SDSA.
Exo1 é esencial para a progresión meiótica a través da metafase I no lévedo de xemación Saccharomyces cerevisiae e no rato.
A recombinación durante a meiose adoita iniciarse por unha rotura de dobre febra no ADN (DSB) como se ilustra no diagrama que se mostra. Durante a recombinación, as seccións do ADN nos extremos 5' da rotura son cortados e eliminados nun proceso chamado resección. No paso de invasión da febra que segue, un extremo que sobresae colgante 3' da moécula rota de ADN "invade" o ADN dun cromosoma homólogo que non está roto, formando un bucle de desprazamento (bucle D). Despois da invasión da febra, a secuencia posterior de eventos pode seguir dúas vías principais que levan á formación dun recombinante con sobrecruzamento (CO, crossover) ou sen sobrecruzamento (NCO, non-crossover) (ver recombinación xenética e recombinación homóloga). A vía que leva ao sobrecruzamento implica a formación dun intermediario de unión de Holliday dobre (DHJ). As unións de Holliday deben ser resoltas para que a recombinación CO se poida completar.
Durante a meiose en S. cerevisiae, a transcrición do xene de Exo1 está moi inducida. En células meióticas, a mutación de Exo1 reduce o procesamento de roturas de dobre febra e a frecuencia de COs. Exo1 ten dúas funcións temporal e bioquimicamente distintas na recombinación meiótica. Primeiro, Exo1 actúa como nuclease 5’–3’ para cortar os extremos das roturas de dobre febra. Poseriormente no proceso de recombinación, Exo1 actúa facilitando a resolución de unións de Holliday dobres en COs, independentemente das súas actividades de nuclease. Ao resolver as unións de Holliday dobres, Exo 1 actúa xunto co heterodímero MLH1-MLH3 (MutL gamma) e Sgs1 (ortólogo da helicase da síndrome de Bloom) para definir unha vía de resolución da molécula unida que produce a maioría dos sobrecruzamentos.
Os ratos machos deficientes para Exo1 poden progresar normalmente a través do estadio de paquiteno da meiose, pero a maioría da células xerminais non progresan normalmente á metafase I debido á perda dinámica de quiasmas. Sorprendentemente, este papel meiótico de Exo1 non depende da súa actividade de nuclease, xa que os ratos Exo1-DA que posúen unha mutación puntual no dominio da nuclease Exo1 non teñen defectos meióticos detectables.
Interaccións A exonuclease 1 interacciona con MSH2 e MLH1.
Notas
Véxase tamén Bibliografía
Categoría:Hidrolases