Estructuras y principios operativos del replisoma

La visualización en detalle atómico del replisoma que realiza la síntesis concertada de las cadenas de ADN líder y rezagada en una horquilla de replicación no se ha reportado. Usando el bacteriófago T7 como sistema modelo, determinamos estructuras de microscopía criogénica electrónica con una resolución de hasta 3.2 angstroms de la helicasa translocándose a lo largo del ADN y de complejos de helicasa-polimerasa-primas que participan en la síntesis de ambas cadenas de ADN. Cada dominio de la helicasa hexamérica en forma de espiral se transloca secuencialmente de mano a mano a lo largo de una bobina de ADN de cadena sencilla, de manera similar a como las ATPasas AAA+ (adenosina trifosfatasa) despliegan péptidos. Dos polimerasas de cadena rezagada están unidas a la primasa, listas para la síntesis de fragmentos de Okazaki en tándem. Un bucle β de la polimerasa de cadena líder separa dos cadenas de ADN parentales en una horquilla en forma de T, lo que permite que la helicasa acoplada estrechamente avance perpendicularmente al duplex de ADN aguas abajo. Estas estructuras revelan la organización molecular y los principios operativos de un replisoma.