Samenvatting:

DNA-replicatie is een fundamenteel proces dat zorgt voor een nauwkeurige overdracht van genetische informatie tijdens de celdeling. Het afwikkelen van de dubbele DNA-helix is ​​essentieel voor replicatie en wordt tot stand gebracht door een eiwitcomplex dat de helicase wordt genoemd. Hoe de helicase de twee strengen van de dubbele helix scheidt, is onderwerp van uitgebreid onderzoek geweest. Cryo-elektronenmicroscopie (cryo-EM) beeldvorming is naar voren gekomen als een krachtige techniek voor het visualiseren van macromoleculaire complexen in bijna atomaire details, en het heeft nieuwe inzichten opgeleverd in het mechanisme van helicase-actie.

In een recente studie gepubliceerd in het tijdschrift Nature gebruikten onderzoekers cryo-EM om de helicase van de bacterie *Bacillus subtilis* in actie in beeld te brengen. Uit de beelden bleek dat de helicase een ringvormige structuur vormt die de dubbele DNA-helix omringt. De helicase gebruikt twee motorische domeinen om langs het DNA te lopen en scheidt daarbij de twee strengen van de dubbele helix. De motordomeinen bevinden zich aan tegenovergestelde uiteinden van de helicase-ring en bewegen in tegengestelde richtingen. Hierdoor ontstaat een kracht die de twee strengen van de dubbele helix uit elkaar trekt.

De cryo-EM-beelden lieten ook zien dat de helicase wordt bijgestaan ​​door een eiwit dat enkelstrengs DNA-bindend eiwit (SSB) wordt genoemd. SSB bindt zich aan de gescheiden DNA-strengen en helpt deze te stabiliseren. Dit voorkomt dat de strengen opnieuw uitharden, wat de replicatie zou verstoren.

De nieuwe bevindingen geven een gedetailleerd inzicht in hoe de helicase de dubbele DNA-helix scheidt tijdens replicatie. Deze informatie zou kunnen leiden tot de ontwikkeling van nieuwe medicijnen die zich op de helicase richten en de DNA-replicatie remmen. Dergelijke medicijnen zouden kunnen worden gebruikt voor de behandeling van kanker en andere ziekten die worden gekenmerkt door snelle celdeling.

Belangrijkste bevindingen:

* Cryo-EM-beeldvorming laat zien dat de helicase van *Bacillus subtilis* een ringvormige structuur vormt die de dubbele DNA-helix omringt.

* De helicase gebruikt twee motorische domeinen om langs het DNA te lopen en scheidt daarbij de twee strengen van de dubbele helix.

* De motordomeinen bevinden zich aan tegenovergestelde uiteinden van de helicase-ring en bewegen in tegengestelde richtingen. Hierdoor ontstaat een kracht die de twee strengen van de dubbele helix uit elkaar trekt.

* De helicase wordt bijgestaan ​​door een eiwit dat enkelstrengs DNA-bindend eiwit (SSB) wordt genoemd. SSB bindt zich aan de gescheiden DNA-strengen en helpt deze te stabiliseren.

Betekenis:

De nieuwe bevindingen geven een gedetailleerd inzicht in hoe de helicase de dubbele DNA-helix scheidt tijdens replicatie. Deze informatie zou kunnen leiden tot de ontwikkeling van nieuwe medicijnen die zich op de helicase richten en de DNA-replicatie remmen. Dergelijke medicijnen zouden kunnen worden gebruikt voor de behandeling van kanker en andere ziekten die worden gekenmerkt door snelle celdeling.