Cooperative RecA clustering: the key to efficient homology searching.
Cooperative RecA clustering: the key to efficient homology searching.
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DOI：
10.1093/nar/gkx769
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发表时间：
2017-11-16
影响因子：
14.9
通讯作者：
Wälti C
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Lee AJ;Sharma R;Hobbs JK;Wälti C
突触前RecA核蛋白丝有效定位基因组DNA序列同源性的机制尚不清楚。在这里，我们使用原子力显微镜直接研究了reca介导的同源重组过程的中间体，发现它是高度协作的，涉及多个相。最初，这个过程主要是一个快速的“结合”阶段，在这个阶段，多个细丝同时在同一个dsDNA上相互作用。这种合作性质是通过观察到的突触前细丝与观察到的dsDNA分子相互作用的局部密集簇来调和的。这种限制活性物质在dsDNA附近，可能在确保核蛋白细丝和dsDNA之间的高相互作用率方面发挥重要作用。随后是一个较慢的“分解”阶段，在这个阶段，突触关节要么定位序列同源性并进展到突触后关节，要么与dsDNA分离。令人惊讶的是，同时突触关节的数量在dsDNA种群饱和后迅速减少，这表明RecA细丝的相互作用活性降低。我们发现这种衰变的时间尺度与RecA灯丝团簇色散的时间尺度一致，进一步强调了这种合作现象在RecA促进的同源性搜索中可能发挥的重要作用。
The mechanism by which pre-synaptic RecA nucleoprotein filaments efficiently locate sequence homology across genomic DNA remains unclear. Here, using atomic force microscopy, we directly investigate the intermediates of the RecA-mediated homologous recombination process and find it to be highly cooperative, involving multiple phases. Initially, the process is dominated by a rapid ‘association’ phase, where multiple filaments interact on the same dsDNA simultaneously. This cooperative nature is reconciled by the observation of localized dense clusters of pre-synaptic filaments interacting with the observed dsDNA molecules. This confinement of reactive species within the vicinity of the dsDNA, is likely to play an important role in ensuring that a high interaction rate between the nucleoprotein filaments and the dsDNA can be achieved. This is followed by a slower ‘resolution’ phase, where the synaptic joints either locate sequence homology and progress to a post-synaptic joint, or dissociate from the dsDNA. Surprisingly, the number of simultaneous synaptic joints decreases rapidly after saturation of the dsDNA population, suggesting a reduction in interaction activity of the RecA filaments. We find that the time-scale of this decay is in line with the time-scale of the dispersion of the RecA filament clusters, further emphasising the important role this cooperative phenomena may play in the RecA-facilitated homology search.
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DOI：
10.3109/10409238.2011.576007
发表时间：
2011-06
影响因子：
6.5
作者：
Liu J;Ehmsen KT;Heyer WD;Morrical SW
通讯作者：
Morrical SW
影响因子：
2.9
作者：
Paulus, BF;Bryant, FR
通讯作者：
Bryant, FR
DOI：
10.1073/pnas.92.8.3478
发表时间：
1995-04-11
影响因子：
11.1
作者：
KOWALCZYKOWSKI, SC;KRUPP, RA
通讯作者：
KRUPP, RA
影响因子：
4.8
作者：
Adzuma, K
通讯作者：
Adzuma, K
DOI：
10.1073/pnas.87.1.21
发表时间：
1990-01-01
影响因子：
11.1
作者：
MENETSKI, JP;BEAR, DG;KOWALCZYKOWSKI, SC
通讯作者：
KOWALCZYKOWSKI, SC