Mecanismos de inducción de deleciones en procariotas - Levy, Myriam Susana (1993)
La escisión precisa del transposón Tn10 se tomó como sistema modelo parael estudio de la generación de deleciones que ocurren entre secuencias cortas de ADNduplicadas que limitan a secuencias palindrómicas. Este tipo de estructura generafrecuentemente deleciones en bacterias y en organismos superiores. El transposón Tn 10 es un elemento genético de 9,3-Kb con extremos repetidosinvertidos de 1,5-Kb que duplica secuencias de 9-pb de la molécula aceptora durantesu inserción en el genoma. La escisión precisa de Tn10 es un evento independiente dela transposición, que se produce por la eliminación de todas las secuencias deltransposón junto con una copia de la secuencia repetida de 9-pb. La frecuencia deescisión precisa de Tn10 varía drásticamente con el sitio de inserción entre 10-6 a 10-8 por elemento por generación. En este trabajo se observó que la frecuencia de escisión precisa de Tn10,desde distintos sitios del genoma de Salmonella typhimurium y de Escherichia coliincrementa hasta 50 veces por la acción de la mitomicina C y Ia irradiaciónultravioleta. Con el objeto de dilucidar los mecanismos involucrados en la inducción de estefenómeno, se analizó la frecuencia de escisión precisa de Tn 10, luego de irradiaciónultravioleta o tratamiento con mitomicina C, en bacterias con mutaciones en genes dereparación del ADN. Los experimentos realizados con Salmonella typhimurium indicaron que elincremento en Ia frecuencia de escisión precisa de Tn10 luego de la irradiaciónultravioleta es independiente de la reparación por escisión de dímeros (sistema UvrABC) y dependiente de alguna función de la proteína RecA, ya que no se evidenciaen mutantes recA. Los experimentos realizados con la mutante topA y con elplásmido pKM101 sugirieron que la inducción de la escisión precisa de Tn10 ocurrepor mecanismos distintos a los involucrados en la inducción de mutaciones puntuales. Se continuaron los estudios en cepas de Escherichia coli con mutaciones engenes del sistema SOS. Los resultados obtenidos con la mutante lexA3 (ind-), que esdefectiva en la inducción del sistema SOS, demostraron que es necesaria la expresiónde algún gen de este sistema para que se incremente la frecuencia de escisión luegode irradiación ultravioleta. Experimentos realizados en mutantes laxA3 (ind-)portadoras de un plásmido ptac-recA (gen recA regulable por IPTG) indicaron quecantidades aumentadas de proteina RecA no son suficientes para que se produzca lainducción en condiciones de represión de los demás genes SOS. Con el fin de identificar el o los genes SOS responsables del aumento en lafrecuencia de escisión luego de irradiación ultravioleta, se analizó la inducción en cepasdefectivas en el procesamiento mutagénico SOS y en cepas defectivas en la reparaciónrecombinacional. Los experimentos realizados con mutantes umuC nulas, recA727 y el plásmidopKMlOl demostraron que los mecanismos involucrados en la inducción de la escisiónprecisa de Tn10 son distintos a los involucrados en la inducción de la mutaciónpuntual. Los experimentos realizados con las mutantes recN, ruvA y ruvB indicaron queestos genes, que participan en la reparación recombinacional o postreplicativa del ADN, intervienen en el proceso en estudio. Los experimentos realizados con las mutantes recBC sbcB y recF, indicaronque los genes recBC o sbcB y recF también podrían estar involucrados en formadirecta o indirecta en el proceso de inducción de la escisión precisa de Tn10. Con el fin de comparar los resultados obtenidos sobre el comportamiento de laescisión precisa de Tn10 con los de un elemento genético similar pero de menortamaño se utilizó un minitransposón de 1,8 Kb (mini-Tn10 Km). Se observó que la frecuencia de escisión de mini-Tn10 km incrementa hasta 10 veces por Ia acción de la mitomicina C y Ia irradiación ultravioleta. Experimentos realizados con mutantes lexA3 (ind-), defectivas en la induccióndel sistema SOS, indicaron que la inducción de la escisión de mini-Tn10 Kmdepende de la expresión de este sistema. Experimentos realizados con mutantes recN y ruvB indicaron que en elincremento de la escisión de mini-Tn10 Km están involucrados genes de reparaciónrecombinacional o postreplicativa. En conclusión, los resultados presentados en este trabajo demuestran que elincremento en la frecuencia de escisión de Tn10 y de mini-Tn10 luego de irradiacrónultravioleta depende de la expresión del sistema SOS y en particular de genesinvolucrados en la recombinación y reparación postreplicativa, tales como recN, ruvAy ruvB. Las mutaciones recN262, ruvA60 y ruvB52 no anularon completamente lainducción de la escisión, lo cual sugiere que varios mecanismos diferentesintervendrían en el proceso en estudio y/o que existe un cierto grado de redundanciaen las actividades de los genes involucrados.