نوکلئازها: عملکرد و بیماریها

نوکلئازها هستند آنزیم ها که عملکرد آن تخریب است اسیدهای نوکلئیک مانند اسید ریبونوکلئیک or اسید دئوکسی ریبونوکلئیک. به این عمل هضم کامل یا نسبی بستر گفته می شود.

نوکلئازها چیست؟

نوکلئازها به طور کلی مسئول تخریب هستند اسیدهای نوکلئیک. در این فرآیند ، اسید نوکلئیک می تواند از انتهای اسید نوکلئیک تجزیه شود مولکول ها و همچنین از وسط آن. نوکلئازهای به اصطلاح محدود کننده نیز وجود دارند که فقط توالی های اسید نوکلئیک را از مناطق خاص قطع می کنند. نوکلئازها بر اساس معیارهای مختلف طبقه بندی می شوند. یک معیار نوع اسید نوکلئیک است (اسید دئوکسی ریبونوکلئیک or اسید ریبونوکلئیک) معیار دیگر مربوط به ساختار ثانویه مانند دو رشته یا تک رشته است. همچنین برای انتخاب معیارها مهم است که آیا تخریب از انتها رخ می دهد یا از وسط مولکول. س nextال بعدی این است که در کجا سایت حمله بین سایت 5 و 3 سایت قرار دارد قند-فسفات داربست نقش توالی پایه توالی خاص و غیر اختصاصی نیز در تعیین معیارهای طبقه بندی نقش دارد. طبق این معیارها ، کلاسهای مختلف طبقه بندی حاصل می شود. بنابراین ، نوکلئازها را می توان به اگزونوکلئازها ، اندونوکلئازها ، دی اکسی ریبونوکلئازها و ریبونوکلئازها طبقه بندی کرد.

عملکرد ، عملکرد و وظایف

عملکرد نوکلئازها متنوع است. یک عملکرد مهم ، تجزیه DNA یا RNA خارجی است که هر دو به روشی خاص و غیر اختصاصی انجام می شود. اندونوکلئازهای محدود کننده مسئول این کار هستند. آنها بریدند اسیدهای نوکلئیک در سایتهای خاص دور از انتهای آن. در این فرآیند ، توالی های مشابه اسید نوکلئیک شکسته می شوند یا توالی های غیر اختصاصی تولید می شوند. اندونوکلئازهای محدود کننده بخشی از سیستم ایمنی بدن، زیرا هسته هسته خارجی را تخریب می کنند اسیدها. نوکلئازهای غیر اختصاصی غالباً مسئول هضم نوکلئیک هستند اسیدها. با این حال ، آنها نیز هسته را هضم می کنند اسیدها سلولهای مرده در هنگام مرگ برنامه ریزی شده سلول ، آپوپتوز - سایپرز ، باشگاه دانش DNase که به ویژه در لوزالمعده فراوان است ، کبد, پلاکت و خون پلاسما ، نقش اصلی را در این فرآیند بازی می کند. mRNA تحت تأثیر RNases قرار می گیرد. تخریب کنترل شده RNA تنظیم مقررات را کنترل می کند ژن اصطلاح. اگزونوکلئازها DNA فرد یا RNA را تخریب می کنند مولکول ها از انتها در اینجا ، توالی اسید نوکلئیک بی ربط است. عملکرد اینها آنزیم ها تخریب کامل اسیدهای نوکلئیک به نوکلئوتیدهای مربوطه است. در این فرآیند ، نوکلئوتیدها یا دوباره به عنوان عناصر سازنده تجدید ساختار اسیدهای نوکلئیک عمل می کنند یا کاملاً تخریب می شوند. که در مهندسی ژنتیک روش ها ، نوکلئازهای محدود کننده به عنوان ابزار برش مولکولی برای حذف هدفمند توالی های ناخواسته اسید نوکلئیک استفاده می شود.

شکل گیری ، وقوع ، خصوصیات و مقادیر بهینه

تمایز بین DNases و RNases یک ملاک تمایز به ویژه مهم است. DNases DNA را تخریب می کند. DNases خنثی و اسیدی وجود دارد. DNases خنثی به ویژه در پانکراس تولید می شود ، کبد, خون پلاسما و پلاکت. در آنجا آنها تخریب DNA را در جریان آپوپتوز کنترل می کنند. تخریب DNA توسط DNase خنثی منجر به تشکیل فسفات نوکلئوزید -5 می شود. به منظور تخریب ناگهانی ماده ژنتیکی ، DNase خنثی با پروتئین اکتین یک کمپلکس تشکیل می دهد. این مجموعه به عنوان فرم ذخیره سازی نوکلئاز در نظر گرفته می شود. اسید DNase (DNase II) نیز در پانکراس وجود دارد و خون پلاسما ، بلکه در ادرار و شیر مادر. با کمک اسید DNase ، DNA به فسفات نوکلئوزید -3 تقسیم می شود. RNases تنوع بیشتری را نشان می دهد. در انسان ، حدود 50 RNase مختلف شناخته شده است که 9 مورد از آنها با بیماری های ارثی نادر مرتبط است. بسته به این که RNA از انتها تجزیه شده یا در رشته شکسته شود ، RNases به نوبه خود می تواند به اگزوریبونوکلئازها و اندوریبونوکلئازها تقسیم شود. در میان سایر توابع ، RNases نقش مهمی در ایفا می کند ژن تنظیم با محدود کردن طول عمر tRNA. آنها همچنین به تولید دقیق RNA به تولید RNA جدید کمک می کنند. علاوه بر این ، به عنوان یک جز از سیستم ایمنی بدن، آنها در مبارزه با RNA ویروسی مهاجم نقش دارند. مهمترین RNases شامل RNase A ، RNase H ، RNase P ، RNase R و RNase D. RNase A به طور خاص RNA را بر اساس یک پیریمیدین می شکند نیتروژن پایه مانند اوراسیل یا سیتوزین. این به ویژه در عرق وجود دارد ، جایی که تجزیه می شود ویروس ها قبل از ورود آنها به ارگانیسم. به همین دلیل ، اغلب از آن به عنوان هسته محیطی یاد می شود. RNase H به طور غیر خاص بر روی heteroduplexes DNA-RNA عمل می کند و باعث کاهش بخش RNA می شود. هترو دوبلکس RNA و DNA یک رشته دوتایی است که از دو نوع مختلف اسید نوکلئیک تشکیل شده است. RNase مونومرهای RNA را که به اشتباه در DNA گنجانده شده اند از بین می برد و مونومرهای DNA را جایگزین آنها می کند. RNase P پیش ماده تولید tRNA را از بین می برد. RNase R به تخریب mRNA باکتری کمک می کند و RNase D تا حدی مسئول پردازش tRNA است.

بیماری ها و اختلالات

نوکلئازها هستند آنزیم ها عدم وجود یا سوunction عملکرد آن می تواند رهبری به بیماری های جدی جسمی همانطور که قبلا ذکر شد ، نه RNase با بیماری های ارثی بسیار نادر مرتبط است. به عنوان مثال ، فعالیت ناکافی RNase H منجر به جهش ، شکسته شدن رشته ها و تجمع توالی DNA در RNA می شود. این منجر به اصطلاح سندرم Aicardi-Goutières می شود ، که قبلاً خود را در نوزادان در دوره های تب نشان می دهد ، استفراغ و پریشان بودن در برخی از نوزادان ، مهارت های حرکتی آموخته شده پس از چند ماه دوباره از دست می رود. بسیاری از بیماران در اوایل می میرند کودکی. این علائم در اثر واکنشهای التهابی ناشی از پاسخهای ایمنی به بخشهای DNA غنی شده در RNA ایجاد می شوند.