Endonukleazės yra fermentai (enzimai) kurie degraduoja DNR ir RNR jų visiškai neišardydami. Endonukleazių grupei priklauso keli fermentai (enzimai), kurių kiekviena priklauso nuo substrato ir veiksmų.
Kas yra endonukleazė?
Endonukleazės yra įvairios fermentai (enzimai) kurie nėra būdingi tik žmonėms, bet yra visuose gyvuose daiktuose. Jie priklauso pavaldžiai branduolių grupei. Endonukleazės skaido DNR ar RNR, jos visiškai nesuskeldamos. DNR arba Deoksiribonukleorūgštis yra sudėtinga cukrus molekulės (dezoksiribozė) ir nukleorūgštys. Norėdami apdoroti DNR, endonukleazės nutraukia fosfodiesterio ryšį tarp atskirų statybinių blokų. Fosfodiesterinis ryšys laiko DNR ir RNR kartu su stuburu. DNR ir RNR nukleotidai turi a fosforo rūgštis likučių. Jis yra cukrus, kurio stuburas formuoja žiedą. Šis žiedas turi penkis anglis atomai; be kita ko, OH grupė, ty deguonis ir vandenilis atomas, yra anglis atomas C5. The anglis atomas C5 ir OH grupė sudaro an esteris of fosforo rūgštis. Tai fosforo rūgštis likučiai gauna sekundę esteris ryšys, kurį sudaro anglies atomas C3 ir atitinkama OH grupė. Gautas ryšys reiškia 3′-5 ’fosfodiesterio ryšį.
Funkcija, veiksmas ir vaidmenys
Endonukleazės prisideda prie DNR ir RNR apdorojimo. The nukleorūgštys adeninas, timinas, guaninas ir citozinas sudaro genetinį kodą, kuris paveldėjimo metu ne tik perduoda informaciją kitai kartai, bet ir kontroliuoja ląstelių apykaitą. Įvairių seka nukleorūgštys DNR koduose pateikiama tvarka, kuria kiti fermentai, žinomi kaip ribosomos - grandinė amino rūgštys kartu. Viskas baltymai sudaro šios grandinės; atitinkamai, seka amino rūgštys baltyme priklauso nuo DNR nukleorūgščių sekos - o tai savo ruožtu lemia baltymo formą ir funkciją. Biologija reiškia genetinio kodo vertimą į aminorūgščių grandines kaip vertimą. Vertimas vyksta žmogaus kūno ląstelėse už ląstelės branduolio ribų, tačiau DNR yra išskirtinai ląstelės branduolio viduje. Todėl ląstelė turi padaryti DNR kopiją. The cukrus molekulėje naudojama ne dezoksiribozė, o ribozė. Todėl tai yra RNR. Biologijoje RNR gamyba taip pat vadinama transkripcija ir reikalauja endonukleazių. Vertimo metu įvairūs fermentai turi pratęsti nukleotidų grandinę. Dalinis endonukleazių skilimas taip pat leidžia tai padaryti. Endonukleazės taip pat atlieka tą pačią replikacijos funkciją, kai DNR kopija reikalinga kaip ląstelių dalijimosi dalis.
Formavimas, atsiradimas, savybės ir optimalus lygis
Endonukleazės, kaip ir visi fermentai, yra baltymai sudarytas iš grandinių amino rūgštys. Visi amino rūgštys turi tą pačią pagrindinę struktūrą: jie susideda iš centrinio anglies atomo, prie kurio priklauso amino grupė, karboksilo grupė vandenilis prijungtas atomas, a-anglies atomas ir liekanų grupė. Likučiai būdingi kiekvienai aminorūgščiai ir nustato, kuri sąveika jis gali susidaryti su kitais amino rūgštys ir kitos medžiagos. Fermentų vienmatė struktūra jų aminorūgščių grandinės pavidalu biologijoje taip pat vadinama pagrindine struktūra. Perlenkimai atsiranda grandinėje; kiti fermentai katalizuoja šį procesą. Erdvinę tvarką stabilizuoja vandenilis obligacijos, kurios susidaro tarp atskirų statybinių blokų. Ši antrinė struktūra gali pasirodyti ir kaip α-spiralė, ir kaip β-klostė. Antrinė baltymo struktūra klostosi toliau ir įgauna sudėtingesnes formas. Čia, sąveika tarp skirtingų aminorūgščių liekanų vaidina lemiamą vaidmenį. Dėl atitinkamų likučių biocheminių savybių galutinai atsiranda tretinė struktūra. Tik šioje formoje baltymas turi galutines savybes, kurios labai priklauso nuo jo erdvinės formos. Fermento atveju ši forma apima aktyvią vietą, kurioje vyksta tikroji fermento reakcija. Endonukleazių atveju aktyvioji vieta reaguoja su DNR ar RNR kaip substratu.
Ligos ir sutrikimai
Endonukleazės vaidina svarbų vaidmenį taisant DNR, skaidydamos jos grandines. Remontas yra būtinas, kai DNR buvo pažeista, pavyzdžiui, radiacijos ar cheminių medžiagų. Net UV spinduliai gali turėti tokį poveikį. Padidėjęs dozė UV-B spinduliuotės DNR grandinėje kaupiasi timino dimerai. Jie deformuoja DNR ir vėliau vadovauti į DNR dubliavimo sutrikimus: fermentas, kuris nuskaito DNR replikacijos metu, negali įveikti timino dimerių sukeltos deformacijos, todėl negali tęsti savo darbo. Žmogaus ląstelės turi įvairius atstatymo mechanizmus. Ekscizijos taisymas apima endonukleazių naudojimą. Specializuota endonukleazė sugeba atpažinti timino dimerius ir kitus pažeidimus. Jis du kartus perpjauna paveiktą DNR grandinę tiek prieš defektą, tiek po jo. Nors tai pašalina dimerą, jis sukuria kodo spragą. Tada spragą turi užpildyti kitas fermentas - DNR polimerazė. Palyginimui, jis remiasi papildoma DNR grandine ir prideda atitinkamas bazių poras, kol tarpas bus užpildytas ir pažeista DNR grandinė bus atstatyta. Šis remontas nėra retas, tačiau organizme jis vyksta daug kartų per dieną. Remonto proceso sutrikimai gali vadovauti nuo įvairių sutrikimų, pavyzdžiui, oda liga pigmentinė kserodermija. Šia liga sergantys asmenys yra pernelyg jautrūs saulės šviesai, nes ląstelės nesugeba ištaisyti UV spindulių.
