Helikase

Langkah 1 replikasi DNA, penyahmampatan dengan helikase. Sumber: Christinelmiller, CC By-SA 4.0, Wikimedia Commons

Apa itu helikase?

The Helikase Ia adalah enzim yang mengambil bahagian dalam proses duplikasi dan pembiakan sel organisma hidup, juga dalam transkripsi, rekombinasi dan pembaikan DNA, serta dalam biogenesis ribosom. Ini adalah enzim asas untuk semua proses ini.

Fungsi yang paling penting ialah memecahkan jambatan hidrogen antara asas nitrogen asid nukleik, dengan itu membolehkan enzim lain masuk dan meniru urutan DNA. Adalah penting untuk menekankan bahawa helicase praktikal di mana -mana, kerana ia hadir dalam virus, bakteria dan organisma eukariotik.

Yang pertama dari protein atau enzim ini ditemui pada tahun 1976 dalam bakteria Escherichia coli. Dua tahun kemudian helikase pertama ditemui dalam organisma eukariotik, di loji teratai.

Pada masa ini, protein helikosa telah dicirikan di semua kerajaan semulajadi, termasuk virus, yang menunjukkan bahawa pengetahuan yang luas telah dihasilkan mengenai enzim hidrolisis ini, fungsi mereka dalam organisma dan peranan mekanistik mereka.

Ciri -ciri helicasas

• Helikas adalah makromolekul biologi atau semula jadi yang mempercepat tindak balas kimia (enzim). Mereka terutamanya dicirikan dengan memisahkan kompleks kimia dari adenosine tryposphate (ATP) dengan cara hidrolisis.
• Mereka menggunakan ATP untuk menyertai dan merombak kompleks asid deoxyribonucleic (DNA) dan asid ribonukleik (RNA).

Jenis helicas

Helicase DNA

Helicase DNA bertindak dalam replikasi DNA dan dicirikan dengan memisahkan DNA dari rantai berganda ke rantai mudah.

Helicase RNA

Enzim -enzim ini bertindak dalam proses metabolik asid ribonukleik (RNA) dan dalam pendaraban, pembiakan atau biogenesis ribosom.

RNA helikase juga penting dalam proses persimpangan sebelumnya RNA messenger (RNM) dan permulaan sintesis protein, selepas transkripsi DNA ke RNA dalam nukleus sel.

Boleh melayani anda: Epidermis: Latihan, Ciri, Lapisan, Fungsi

Taksonomi

Enzim -enzim ini dapat dibezakan mengikut homologi mereka dalam penjujukan asid amino domain pusat asid amino, atau atas alasan penjujukan bersama. Menurut klasifikasi, ini dikelompokkan menjadi 6 superfamilia (SF 1-6):

SF1

Enzim superfamil ini mempunyai polaritas translocation 3'-5 'atau 5'-3' dan tidak membentuk struktur anulus.

SF2

Ia dikenali sebagai kumpulan helikasinya yang paling luas dan kebanyakannya mengarangnya. Mereka membentangkan polariti translocation 3'-5 'dengan sangat sedikit pengecualian.

Mereka mempunyai sembilan sebab (Bahasa Inggeris Motif, yang diterjemahkan sebagai "elemen berulang") dari urutan asid amino yang sangat dipelihara dan, seperti SF1, mereka tidak membentuk struktur anulus.

SF3

Mereka adalah ciri virus heliks dan mempunyai polaritas translocation unik 3'-5 '. Mereka hanya mempunyai empat motif urutan yang sangat dipelihara dan membentuk struktur atau cincin anulus.

SF4

Mereka mula -mula digambarkan dalam bakteria dan bakteria. Mereka adalah sekumpulan heliks mereplikasi atau replika.

Mereka mempunyai polaritas translocation unik 5'-3 ', dan mempunyai lima motif urutan yang sangat terpelihara. Helik ini dicirikan kerana mereka membentuk cincin.

SF5

Mereka adalah protein faktor rho. Helikase SF5 Superfamily adalah ciri -ciri organisma prokariot dan tanggungan hexamerik ATP. Dianggap bahawa mereka berkait rapat dengan SF4. Di samping itu, mereka mempunyai bentuk anulus dan bukan annular.

SF6

Mereka adalah protein yang nampaknya berkaitan dengan superfamily sf3. Walau bagaimanapun, SF6 mempunyai penguasaan protein Atpasas yang dikaitkan dengan pelbagai aktiviti selular (protein AAA) yang tidak terdapat dalam SF3.

Struktur

Secara struktural, semua helicase mempunyai motif urutan yang sangat dipelihara di bahagian anterior struktur utama mereka. Sebahagian daripada molekul membentangkan susunan asid amino tertentu yang bergantung kepada fungsi khusus setiap helikase.

Boleh melayani anda: Epicondyle

Helikase yang paling struktur yang dikaji ialah superfamili SF1. Telah diketahui bahawa protein ini dikelompokkan ke dalam 2 domain yang sangat serupa dengan mengumpul protein pelbagai fungsi, dan domain ini membentuk poket kesatuan ATP di antara mereka.

Kawasan yang dipelihara PBB boleh membentangkan domain tertentu jenis pengiktirafan DNA, penguasaan lokasi sel dan protein protein.

Fungsi

Helicase DNA

• Fungsi protein ini bergantung kepada pelbagai faktor penting, di antaranya tekanan alam sekitar, keturunan sel, latar belakang genetik dan peringkat kitaran sel menonjol.
• Adalah diketahui bahawa DNA Helicy SF1 memenuhi fungsi khusus dalam replikasi, pemindahan dan penggabungan DNA.
• Mereka memisahkan rantai dari kipas dua DNA dan mengambil bahagian dalam penyelenggaraan telomeres, dalam pembaikan akibat pecahnya helai ganda dan penghapusan protein yang dikaitkan dengan asid nukleat.

Helicase RNA

• RNA Helicious sangat penting dalam kebanyakan proses metabolik RNA, dan juga diketahui bahawa mereka mengambil bahagian dalam pengesanan RNA virus.
• Di samping itu, mereka bertindak dalam tindak balas imun antivirus, kerana mereka mengesan orang asing atau di luar badan (dalam vertebrata).

Kepentingan perubatan

Helikase membantu sel -sel mengatasi tekanan endogen dan eksogen, mengelakkan ketidakstabilan kromosom dan mengekalkan keseimbangan selular.

Kegagalan sistem ini atau keseimbangan homeostatik berkaitan dengan mutasi genetik yang melibatkan gen pengekodan protein helycase. Atas sebab ini mereka tertakluk kepada kajian bioperubatan dan genetik.

Seterusnya kita akan menyebut beberapa penyakit yang berkaitan dengan mutasi dalam gen yang menyandarkan DNA seperti protein jenis helikase:

Ia dapat melayani anda: Cuba dan mencuba refleksi: konsep, afferent, emosi, fisiologi

Sindrom Werner

Ia adalah penyakit genetik yang disebabkan oleh mutasi gen yang dipanggil WRN, yang mengkodekan helikase. Mutant Helosa tidak bertindak dengan betul dan menyebabkan satu siri penyakit yang, bersama -sama, membuat sindrom Werner.

Ciri utama mereka yang menderita patologi ini adalah penuaan pramatang. Untuk menunjukkan penyakit ini, gen mutan mesti diwarisi dari kedua ibu bapa. Kejadiannya sangat rendah dan tidak ada rawatan untuk menyembuhkannya.

Sindrom Bloom

Sindrom Bloom adalah produk penyakit genetik mutasi gen autosomal yang dipanggil BLM yang menyandarkan protein helikasa. Ia hanya muncul untuk individu homozigot untuk watak itu (resesif).

Ciri utama penyakit jarang ini adalah hipersensitiviti kepada cahaya matahari, yang menyebabkan luka kulit erythromatous kulit. Masih ada penawar.

Sindrom Rothmund-Thomson

Ia juga dikenali sebagai poiciquia atropik kongenital. Ia adalah patologi genetik yang sangat jarang berlaku: setakat ini terdapat kurang daripada 300 kes yang diterangkan di seluruh dunia. 

Ia berasal dari mutasi gen recQ4, manifestasi autosomal dan resesif yang terletak pada kromosom 8.

Gejala atau penderitaan sindrom ini termasuk katarak belia, anomali dalam sistem rangka, depigmentasi, peleburan kapilari dan atrofi kulit (poiciquilodermia). Dalam beberapa kes, hipertiroidisme dan pengeluaran testosteron mungkin berlaku.

Rujukan

1. Helikase. Diperolehi daripada alam semula jadi.com.
2. Sindrom Bloom. Pulih dari ubat.Ufm.Edu.