Factor de licencia

Un factor de licenciamiento es una proteína o complejo de proteínas que permite que un origen de replicación inicie la replicación del ADN en ese sitio. Los factores de licenciamiento se encuentran principalmente en células eucariotas , ya que las bacterias utilizan sistemas más simples para iniciar la replicación. Sin embargo, muchas arqueas utilizan homólogos de los factores de licenciamiento eucariotas para iniciar la replicación. ^{[ 1 ]}

Los orígenes de replicación representan los puntos de inicio de la replicación del ADN, por lo que su activación debe estar regulada para mantener el cariotipo correcto de la célula. Los orígenes solo deben activarse una vez por ciclo celular , una observación que llevó a los biólogos a postular la existencia de factores de activación. Si los orígenes no estuvieran cuidadosamente regulados, la replicación del ADN podría reiniciarse en ese origen, dando lugar a múltiples copias de una sección de ADN. Esto podría dañar las células y tener efectos perjudiciales para el organismo en su conjunto.

El control que ejercen los factores de activación sobre el ciclo representa un sistema flexible, necesario para que los diferentes tipos de células de un organismo puedan controlar la sincronización de la replicación del ADN con sus propios ciclos celulares.

En distintos organismos, estos factores se encuentran en diferentes lugares. Por ejemplo, en los organismos metazoos , suelen sintetizarse en el citoplasma celular para ser transportados al núcleo cuando se requieren. En las levaduras, la situación es diferente: los factores presentes se degradan y resintetizan a lo largo del ciclo celular, pero permanecen en el núcleo durante la mayor parte de su existencia.

Inmediatamente después de que finaliza la mitosis , el ciclo celular se reinicia, entrando en la fase G1. En este punto, comienza la síntesis de diversas proteínas necesarias para el resto del ciclo. Dos de las proteínas sintetizadas se denominan Cdc6 y Cdt1 , y solo se sintetizan en la fase G1. Estas dos proteínas se unen al complejo de reconocimiento del origen (ORC), que ya está unido al origen y, de hecho, permanece en este sitio durante todo el ciclo. Se forma entonces un complejo de prereplicación, que permite la unión de un complejo proteico heterohexamérico formado por las proteínas MCM2 a MCM7. Este hexámero actúa como una helicasa, desenrollando el ADN de doble cadena. En este punto, Cdc6 abandona el complejo y se inactiva, ya sea por degradación en levaduras o por exportación del núcleo en metazoos, desencadenada por la fosforilación dependiente de CDK . Los siguientes pasos incluyeron la carga de diversas proteínas como MCM10, una CDK, DDK y Cdc45, esta última necesaria directamente para la carga de la ADN polimerasa . Durante este período, Cdt1 se libera del complejo y la célula abandona la fase G1 para entrar en la fase S, momento en el que comienza la replicación.

A partir de la secuencia anterior, podemos observar que Cdc6 y Cdt1 cumplen la función de factores de licenciamiento. Se producen únicamente en la fase G1, y la unión de todas las proteínas en este proceso excluye la unión de copias adicionales. De esta forma, su modo de acción se limita a iniciar la replicación una sola vez, ya que una vez que otras proteínas los han expulsado del complejo, la célula entra en la fase S, durante la cual no se reproducen ni se reactivan. Por lo tanto, actúan como factores de licenciamiento, pero solo en conjunto. Se ha sugerido que todo el complejo de prereplicación se denomine factor de licenciamiento, ya que es necesario para el ensamblaje de proteínas adicionales que inicien la replicación.

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