La terminación de la replicación en E. coli ocurre en sitios específicos llamados Ter gracias a la interacción de la proteína Tus con estos sitios. Esta interacción causa el bloqueo polar de la horquilla de replicación, deteniendo su movimiento en una sola dirección. Múltiples experimentos han demostrado que la terminación depende de interacciones proteína-proteína específicas entre Tus y la helicasa, y que aunque el complejo Tus-Ter actúa como una barrera, otros factores como la competencia entre Tus y la

1. UNIVERSIDAD AUTONOMA DE NUEVO LEON
Facultad de Ciencias Biológicas
Licenciatura en Biotecnología Genómica
BiologíaMolecular
Terminación de Replicación en Escherichia Coli
Alumno: María Fernanda Huerta Anguiano
Cd. Universitaria a 17 de Abril del 2015

2. Comenzaré mencionando un poco a cerca del mecanismo del inicio de la replicación, para
entonces hablar de terminación. Como se sabe, la replicación se controla únicamente durante la
iniciación, una vez iniciada no se puede apagar, siempre continua hasta terminar de copiar el
genoma completo. La replicación de E. coli comienza en un sitio específico llamado oriC, se
replica de forma bidireccional por medio de múltiples proteínas ensambladas llamadas en su
conjunto “Replisoma”, previamente se forma una horquilla por cada lado del origen, la cual
proporciona DNA desnaturalizado para dar acceso a este complejo. Por lo tanto las horquillas
avanzan en dirección contraria a lo largo del cromosomacircular.Ahora bien si la replicación está
iniciada, en algún momento deberá detenerse, ¿cómo se detiene, asegurándose de que todo el
genoma se haya replicado completamente? Asumiendo este hecho la verdadera cuestión es:
¿Hay un sitio de terminación específico o será que por el contrario la replicación terminará al
momento en el que se encuentren las horquillas?
Según los estudios analizados en el presente trabajo, existen distintos sitios en el cromosoma
que promueven un arrestode horquilla y son llamados Ter, setrata de una secuenciade alrededor
de 23 bp , la cual es asimétrica en el sentido de que si la horiquilla avanza sobre el lado izquierdo
es bloqueada y si va por el lado derecho entonces puede pasar, de esta forma la horquilla solo
se moverá de izquierda a derecha sin poderse regresar por donde ya estuvo una vez que haya
pasado el sitio Ter , éste ejemplo muestra la polaridad de una secuencia TerA. Cuando la
secuencia Ter está con una polaridad B la horquilla de replicación que avanza de izquierda a
derecha se bloqueará, pero no la que vaya de derecha a izquierda. La consecuencia es que, al
tener varios sitios de terminación Ter y contar con polaridad distinta aseguramos la terminación
de la replicación. No obstante estos sitios no responden del todo a la pregunta de ¿Cómo se
para la horquilla? Se había sospechado desde principios de 1980 que una proteína de unión al
ADN podría estar involucrada en la terminación. Surgió de estudios donde se trabajo con el
terminador R6K y las regiones TerA y TerB, y en sus observaciones implicaron que hay un factor
de transcripción al cual Kuempel y sus compañeros nombraron gen “tus” por sus siglas en inglés
“termination utilization substance” que codifica para la proteína monomérica Tus.
Pronto surgieron nuevas propuestas nuevas en base al mecanismo de arresto y el papel de la
proteína Tus que se une al sitio Ter, lo cual es inusual para las proteínas de unión a DNA pero
esto coincidía con la asimetrá de los sitios Ter y el arresto de la horquilla de la replicación. Se
describieron distintos tipos de complejos Tus-Ter con el fin de poder explicar el mecanismo por
el cual ocurre la terminación. Es por ello que hubo mucha controversia acerca del mecanismo de
la actividad antihelicasa, por lo que se tiene que analizar a fondo los distintos resultados de la

3. exanimación de los efectos de la unión de Tus a distintos ligandos Ter en diferentes experimentos.
Dos grupos de estudio examinaron la interacción Tus-Ter. El de Bastia y el grupo de Lee. Ambos
concuerdan y proponen que la terminación ocurre de forma polar. En los experimentos de Bastia
y sus colaboradores, observaron que el complejo Tus-TerR puede bloquear la helicasa DnaB en
dirección 5´-3´ y el antígeno T del virus simian 40 (SV40) en dirección 3´-5´, lo mismo observó el
grupo de Lee con la diferencia de que también se bloqueó PriA, UvrD y TraI también en dirección
de la cadena opuesta, este grupo también observó el impedimento no solo a las helicasas de
replicación sino también de las de reparación, por lo cual surge otra duda: las interacciones TUS-
DnaB se limitan a una sola interfaz proteína-proteína o si el juegan un papel importante en el caso
más general de la actividad Tus contra toda la gama de helicasas.
La aportación de los hallazgos de ambos grupos fue la siguiente, dado que el complejo Tus-Ter
bloquea la traslocación en dirección 5’-3´, pero también bloquea la traslocación del antígeno T de
SV40, PriA, UvrD y TraI en la cadena opuesta que va en dirección de 3´-5´. Se sugiere que tal
vez la acción antihelicasa del complejo Tus-Ter podría actuar como una barrera en forma de
abrazadera o bien va dirigido contra algún aspecto ya sea estructural o funcional de la helicasa.
Esto es evidencia fuerte que favorece a un mecanismo con especificas interacciones proteína-
proteína entre Tus y un domino de la helicasa. Y esta teoría se refuerza luego con el experimento
que realizó el grupo de Bastia, el cual describió la unión de DnaB a una mutante de Tus que fue
previamente aislada donde seguramente se espera que como Tus es mutante, su conformación
sea distinta y modifique tal vez la unión que debe tener con DnaB. Los resultados del experimento
mostraron una disminución del bloqueo de la horquilla, pero en el sitio TeR, la mutante Tus está
unida de forma casi normal. De esta forma se comprobó que efectivamente la mutación tuvo que
afectar una unión Tus-DnaB porque no afectó tanto la unión Tus-TeR.
Hubo más experimentos que no mencionaré en este escrito, en los cuales se muestra con
seguridad que la una unión de un complejo proteína-DNA permite un bloqueo de la horiquilla de
replicación, actuando comouna barrera a estilo de una simple abrazadera, suficiente para detener
in vitro la acción helicasa. Y en todos se menciona que esto sucede de forma polar. Pero para
una proteína monémerica comoTus, una simple abrazadera no es suficiente para el arresto polar
de la horquilla de replicación, aunque ésta puede ser efectiva in vitro comoya se vió. No obstante,
existen muchos otros factores de los cuales depende el arresto por ejemplo: la identidad de Ter
(hay diferentes Ter), del modo de acción de la helicasa y de otras proteínas que interactúan en el
replisoma. Acerca del modo de acción de la helicasa, proteína hexamérica que uno de sus lados
interactúa con el complejo Tus-Ter y el otro lado interactúa con la primasa, ésta se transloca a lo

4. largo de la hebra en dirección 5' a 3', y es muy importante lo que sucede al momento de
interactuar con Tus ya que esto brinda mucha información acerca de la actividad antihelicasa,
seguramente la interacción debe ser una porción de la helicasa que está lo suficientemente
conservada.
Hay una serie de pasos para que se haga la terminación. Tus escanea el ADN hasta encontrar a
Ter. Dependiendo de esta colocación la proteína actuará impidiendo el avance de la helicasa o
permitiéndolo por lo que Tus detiene el movimiento de la horquilla solo en una dirección. Una
horquilla que avanza en dirección contraria puede desplazar a Tus y de esta manera continuar.
Esto se debe a la conformación de Tus al unirse al DNA duplex, de modo que Tus se observa
con una cara permisiva y otra no permisiva, la no permisiva posee la mayor parte de los residuos
interactuando de formas no especifica y/o específica con una de las cadenas, en cambio en la
cadena opuesta hay una menor cantidad de residuos interactuando.
Para comprender más a Tus y sus interacciones, se analizaron distintas mutaciones de dicha
proteína, para conocer de qué manera afecta tal mutación a la efectividad del arresto de horquilla.
Pero se encontró que la mayoría de las mutaciones en solo afectaban la velocidad de la retención
de la replicación, y no se encontró alguna con el suficiente impacto de tal modo que el arresto de
horquilla no se lleve a cabo; incluso se encontraron mutaciones en sitios de Tus, que no
interactuaban directamente con Ter, pero que si causaban un efecto en la terminación, afectando
la estructura de Tus y los aminoácidos que si interaccionan con el DNA.
El mecanismo de terminación esta mediado de forma polar por medio de un completo Tus-Ter
presentado comoun modelo de interacción proteína-DNA capaz de provocar un arresto o bloqueo
antihelicasa, actuando como una simple barrera estilo abrazadera, el cual es necesario pero no
es lo suficiente como para que se lleve a cabo un arresto polar de la helicasa; en cambio hay
muchos otros factores involucrados, por ejemplo el rol de la helicasa compitiendo contra Tus por
el DNA y las interacciones proteína-proteína entre Tus, la helicasa y algunas otras proteínas del
replisoma. Dado que se vuelve aún más complejo, presenta cada vez más un problema para un
correcto desarrollo del modelo del sistema de terminación.
Bibliografía:
(1) Cameron Neylon, Andre V. Kraliceck, Thomas M. Hill, and Nicholas E. Dixon. (Sept. 2005).
Replication Termination in Escherichia Coli: Structure and Antihelicase Activity of Tus-Ter
Complex. MICROBIOLOGY AND MOLEGULAR BIOLOGY, Vol.69, No. 3, 501-526.