Figura 1. Seleccione primasas multifuncionales en tres dominios de la vida (eukaryota, archaea y bacterias). La capacidad de una primasa para realizar una actividad en particular se indica mediante una marca de verificación. Adaptado de.
la familia AEP de primasa-polimerasas tiene diversas características más allá de hacer solo cebadores., Además de cebar el ADN durante la replicación, las enzimas AEP pueden tener funciones adicionales en el proceso de replicación del ADN, como la polimerización del ADN o ARN, la transferencia terminal, la síntesis de translesión (TLS), la Unión final no homóloga (NHEJ), y posiblemente en el reinicio de las bifurcaciones de replicación estancadas. Las primasas típicamente sintetizan primers de ribonucleótidos( NTPs); sin embargo, las primasas con capacidades de polimerasa también tienen una afinidad por los desoxirribonucleótidos (dNTPs)., Las primasas con funcionalidad de transferasa terminal son capaces de agregar nucleótidos al extremo 3′ de una cadena de ADN independientemente de una plantilla. Otras enzimas involucradas en la replicación del ADN, como las helicasas, también pueden exhibir actividad primasa.
en eucariotas y arqueaeditar
PrimPol humano (ccdc111) sirve tanto a las funciones de primasa y polimerasa, como muchas primasas arqueas; exhibe actividad transferasa terminal en presencia de manganeso; y juega un papel significativo en la síntesis de translesión y en el reinicio de bifurcaciones de replicación estancadas., PrimPol es reclutado activamente a sitios dañados a través de su interacción con RPA, una proteína adaptadora que facilita la replicación y reparación del ADN. PrimPol tiene un dominio de dedo de zinc similar al de algunas primasas virales, que es esencial para la síntesis de translesión y la actividad de las primasas y puede regular la longitud de la imprimación. A diferencia de la mayoría de las primasas, PrimPol es excepcionalmente capaz de iniciar cadenas de ADN con dNTPs.
PriS, la subunidad pequeña de la primasa arqueal, tiene un papel en la síntesis de translesión (TLS) y puede eludir las lesiones comunes del ADN., La mayoría de las arqueas carecen de las polimerasas especializadas que realizan TLS en eucariotas y bacterias. PriS solo sintetiza preferentemente cadenas de ADN; pero en combinación con PriL, la subunidad grande, la actividad de la ARN polimerasa aumenta.
en Sulfolobus solfataricus, el heterodímero de primasa PriSL puede actuar como una primasa, polimerasa y transferasa terminal. Se cree que PriSL inicia la síntesis de imprimación con NTPs y luego cambia a dNTPs. La enzima puede polimerizar cadenas de ARN o ADN, con productos de ADN que alcanzan hasta 7000 nucleótidos (7 kb)., Se sugiere que esta doble funcionalidad puede ser una característica común de las primasas arqueales.
en bacteriaeditar
Las primasas multifuncionales AEP también aparecen en bacterias y fagos que las infectan. Pueden mostrar nuevas organizaciones de dominios con dominios que traen aún más funciones más allá de la polimerización.
La LigD bacteriana (A0r3r7) está implicada principalmente en la vía NHEJ. Tiene un dominio de la superfamilia AEP polimerasa / primasa, un dominio de 3 ‘ – fosfoesterasa y un dominio de ligasa. También es capaz de primasa, ADN y ARN polimerasa, y la actividad de la transferasa terminal., La actividad de polimerización del ADN puede producir cadenas de más de 7000 nucleótidos (7 kb) de longitud, mientras que la polimerización del ARN produce cadenas de hasta 1 kb de longitud.
en virus y plásmidoseditar
Las enzimas AEP están muy extendidas, y se pueden encontrar codificadas en elementos genéticos móviles, incluidos virus/fagos y plásmidos. Las usan como una única proteína de replicación o en combinación con otras proteínas asociadas a la replicación, como las helicasas y, con menos frecuencia, las polimerasas de ADN., Mientras que la presencia de AEP en los virus eucarióticos y arqueales se espera en que reflejan a sus huéspedes, los virus bacterianos y plásmidos también codifican con tanta frecuencia las enzimas de la superfamilia AEP como lo hacen las primasas de la familia DnaG. Una gran diversidad de familias de AEP ha sido descubierta en varios plásmidos bacterianos por encuestas genómicas comparativas. Su historia evolutiva es actualmente desconocida, ya que estos encontrados en bacterias y baceriófagos parecen demasiado diferentes de sus homólogos arqueo-eucariotas para una transferencia genética horizontal reciente.,
la helicasa similar a MCM en la cepa ATCC 14579 de Bacillus cereus (BcMCM; Q81EV1) es una helicasa SF6 fusionada con una primasa AEP. La enzima tiene funciones primasa y polimerasa además de la función helicasa. El gen que lo codifica se encuentra en una profecía. Tiene homología a ORF904 del plásmido pRN1 de Sulfolobus islandicus, que tiene un dominio AEP PrimPol. El virus Vaccinia D5 y la Primasa del VHS también son ejemplos de fusión AEP-helicasa.
PolpTN2 es una primasa Arqueal que se encuentra en el plásmido TN2., Una fusión de dominios homólogos a PriS y PriL, exhibe actividad de primasa y ADN polimerasa, así como función de transferasa terminal. A diferencia de la mayoría de las primasas, PolpTN2 forma primers compuestos exclusivamente de dNTPs. Inesperadamente, cuando el dominio similar al PriL se truncó, PolpTN2 también pudo sintetizar ADN en la plantilla de ARN, es decir, actuó como una polimerasa de ADN dependiente de ARN (transcriptasa inversa).
incluso las primasas DnaG pueden tener funciones adicionales, si se les dan los dominios correctos. El fago T7 gp4 es una fusión DnaG primasa-helicasa, y realiza ambas funciones en la replicación.