Helikase

Trinn 1 av DNA -replikasjon, dekompresjon med helikasen. Kilde: Christinelmiller, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons

Hva er helikase?

De Helikase Det er et enzym som deltar i prosessene med duplisering og celleproduksjon av levende organismer, også i transkripsjon, rekombinasjon og reparasjon av DNA, så vel som i ribosombiogenese. Det er et grunnleggende enzym for alle disse prosessene.

Den viktigste funksjonen er å bryte hydrogenbroene mellom nitrogenbasene til nukleinsyrer, og dermed slik at andre enzymer kan komme inn og gjenskape DNA -sekvensen. Det er viktig å understreke at helikaser er praktisk talt allestedsnærværende, siden de er til stede i virus, bakterier og eukaryote organismer.

Den første av disse proteinene eller enzymene ble oppdaget i 1976 i bakteriene Escherichia coli. To år senere ble den første helikasen oppdaget i en eukaryotisk organisme, i Lilies -planter.

For øyeblikket har helikoseproteiner blitt karakterisert i alle naturlige riker, inkludert virus, noe som innebærer at det er generert enorm kunnskap om disse hydrolytiske enzymer, deres funksjoner i organismer og deres mekanistiske rolle.

Kjennetegn på helicasas

• Helikaser er biologiske eller naturlige makromolekyler som akselererer kjemiske reaksjoner (enzymer). De er hovedsakelig preget av å skille kjemiske komplekser fra adenosin -tryposfat (ATP) ved hjelp av hydrolyse.
• De bruker ATP for å bli med og ombygge deoksyribonukleinsyrekomplekser (DNA) og ribonukleinsyrer (RNA).

Typer helikas

Helicase DNA

Helicase DNA Act i DNA -replikasjon og er preget av å skille DNA fra doble kjeder i enkle kjeder.

Helicase RNA

Disse enzymene virker i metabolske prosesser av ribonukleinsyre (RNA) og i multiplikasjon, reproduksjon eller ribosomal biogenese.

Helicase RNA er også nøkkelen i forrige kryssprosess av messenger RNA (RNM) og begynnelsen av proteinsyntese, etter transkripsjonen av DNA til RNA i cellekjernen.

Kan tjene deg: Epidermis: trening, egenskaper, lag, funksjoner

Taksonomi

Disse enzymene kan differensieres i henhold til deres homologi i aminosyresekvensering av det sentrale domenet til aminosyrer, eller av delte sekvenseringsgrunner. I følge klassifiseringen er disse gruppert i 6 superfamilier (SF 1-6):

SF1

Enzymene til denne superfamilien har en 3'-5 'eller 5'-3' translokasjonspolaritet og danner ikke ringformede strukturer.

SF2

Det er kjent som den bredeste gruppen av helikaser og komponerer den hovedsakelig. De presenterer en translokasjonspolaritet på 3'-5 'med svært få unntak.

De har ni grunner (engelsk Motiver, som er oversatt som "tilbakevendende elementer") av sterkt bevarte aminosyresekvenser, og i likhet med SF1 danner de ikke ringformede strukturer.

SF3

De er spiralformede virusegenskaper og har en unik translokasjonspolaritet på 3'-5 '. De har bare fire svært bevarte sekvensmotiver og danner ringformede strukturer eller ringer.

SF4

De ble først beskrevet i bakterier og bakteriofager. De er en gruppe replikerende eller replikative helikas.

De har en unik translokasjonspolaritet på 5'-3 ', og har fem svært bevarte sekvensmotiver. Disse helikasene er karakterisert fordi de danner ringer.

SF5

De er proteiner fra Rho -faktoren. Helikasene til SF5 -superfamilien er kjennetegn ved prokaryoterende organismer og er heksameriske avhengige av ATP. Det antas at de er nært beslektet med SF4. I tillegg har de ringformede og ikke -annulære former.

SF6

De er proteiner som tilsynelatende er relatert til SF3 Superfamily. Imidlertid har SF6 en mestring av ATPASAS -proteiner assosiert med forskjellige cellulære aktiviteter (AAA -proteiner) som ikke er til stede i SF3.

Struktur

Strukturelt sett har alle helikaser sterkt bevarte sekvensmotiver i den fremre delen av deres primære struktur. En del av molekylet presenterer et arrangement av de spesielle aminosyrene som avhenger av den spesifikke funksjonen til hver helikase.

Kan tjene deg: epikondyle

De mest strukturelt studerte helikasene er de av SF1 Superfamily. Det er kjent at disse proteinene er gruppert i 2 domener som er veldig like for å samle multifunksjonelle proteiner, og disse domenene danner en ATP -unionslomme mellom dem.

FNs konserverte regioner kan presentere spesifikke domener av typen DNA-gjenkjennelse, mestring av celleplassering og protein-protein.

Funksjoner

Helicase DNA

• Funksjonene til disse proteinene avhenger av en viktig rekke faktorer, blant dem miljøspenning, cellelinje, genetisk bakgrunn og cellesyklusstadier skiller seg ut.
• Det er kjent at SF1 helicy DNA oppfyller spesifikke funksjoner i replikasjon, overføring og rekombinasjon av DNA.
• De skiller kjeder fra en dobbel propell av DNA og deltar i opprettholdelse av telomerer, i reparasjoner på grunn av brudd på dobbeltstrengen og i eliminering av proteiner assosiert med nukleinsyrer.

Helicase RNA

• Helicious RNA er avgjørende i de aller fleste RNA -metabolske prosesser, og det er også kjent at de deltar i påvisning av viralt RNA.
• I tillegg virker de i den antivirale immunresponsen, siden de oppdager fremmede eller utenfor kroppen (i virveldyr).

Medisinsk betydning

Helikaser hjelper celler med å overvinne endogene og eksogent stress, unngå kromosomal ustabilitet og opprettholde cellulær balanse.

Svikt i dette systemet eller homeostatisk balanse er relatert til genetiske mutasjoner som involverer gener som koder for helycase proteiner. Av denne grunn er de utsatt for biomedisinske og genetiske studier.

Neste vil vi nevne noen av sykdommene relatert til mutasjoner i gener som koder for DNA som helikasetype proteiner:

Det kan tjene deg: prøv å prøve refleksjon: konsept, afferent, emosjonell, fysiologi

Werner syndrom

Det er en genetisk sykdom forårsaket av en mutasjon av et gen som kalles WRN, som koder for en helikase. Mutant helosa opptrer ikke riktig og forårsaker en serie sykdommer som sammen utgjør Werner syndrom.

Hovedkarakteristikken for de som lider av denne patologien er dens for tidlige aldring. For å manifestere sykdommen, må det mutante genet arves fra begge foreldrene. Forekomsten er veldig lav, og det er ingen behandling for kuren.

Bloom syndrom

Bloom Syndrome er et genetisk sykdomsprodukt av mutasjonen av et autosomalt gen kalt BLM som koder for et Helicasa -protein. Det vises bare for homozygote individer for den karakteren (recessiv).

Hovedkarakteristikken ved denne sjeldne sykdommen er overfølsomhet for sollys, noe som forårsaker erythromatøse hudlesjoner. Det er fremdeles ingen kur.

Rothmund-Thomson syndrom

Det er også kjent som medfødt atrofisk poiciquia. Det er en veldig sjelden genetisk patologi: til dags dato er det mindre enn 300 tilfeller beskrevet over hele verden. 

Det stammer fra en mutasjon av RECQ4 -genet, en autosomal og recessiv manifestasjon som er lokalisert på kromosom 8.

Symptomene eller lidelsene til dette syndromet inkluderer ungdomskatarakter, anomalier i skjelettsystemet, depigmentering, kapillærutvidelser og hudatrofi (poiciquilodermia). I noen tilfeller kan hypertyreose og testosteronproduksjon oppstå.

Referanser

1. Helikase. Hentet fra naturen.com.
2. Bloom syndrom. Gjenopprettet fra medisin.Ufm.Edu.