Ендонуцлеасе

Ендонуцлеасес су ензими који разграђују ДНК и РНК а да их потпуно не разграде. Група ендонуклеаза садржи различите ензиме, од којих сваки делује на супстрат и на специфичан начин.

Шта је ендонуклеаза?

Ендонуклезе су различити ензими који се не налазе само у људима, већ се налазе у свим живим бићима. Спадају у надређену групу нуклеова. Ендонуклеа разграђује ДНК или РНК а да их потпуно не цепа.

ДНК или деоксирибонуклеинска киселина је сложена структура молекула шећера (деоксирибоза) и нуклеинских киселина. Да би обрадили ДНК, ендонуклезе прекидају фосфодиестерску везу између појединих грађевних блокова. Фосфодиестерска веза држи ДНК и РНК заједно на краљежници. Нуклеотиди ДНК и РНК имају остатак фосфорне киселине. Налази се на шећеру чија основна структура чини прстен.

Овај прстен има пет атома угљеника; Између осталог, на атому угљеника Ц5 постоји ОХ група, односно комбинација атома кисеоника и водоника. Атом угљеника Ц5 и ОХ група формирају естер фосфорне киселине. Овај остатак фосфорне киселине добија другу естерску везу, која се састоји од атома угљеника Ц3 и придружене ОХ групе. Добијена веза је 3'-5'-фосфодиестерска веза.

Функција, ефекат и задаци

Ендонуклеазе доприносе преради ДНК и РНК. Нуклеинске киселине аденин, тимин, гванин и цитозин формирају генетски код, који не само да преноси информације следећој генерацији када се наследи, већ и контролише метаболизам ћелија.

Секвенција различитих нуклеинских киселина у ДНК кодира редослед којим остали ензими - такозвани рибосоми - везују аминокиселине заједно. Сви протеини се састоје од ових ланаца; секвенца аминокиселина у протеину зависи од секвенце нуклеинских киселина у ДНК - што заузврат одређује облик и функционалност протеина.

Биологија се односи на превођење генетског кода у ланце аминокиселина као превод. Превод се дешава у ћелијама људског тела изван ћелијског језгра - ДНК се налази само унутар ћелијског језгра. Због тога ћелија мора да направи копију ДНК. Копија не користи деоксирибозу као молекул шећера, већ рибозу. Стога је РНА. Производња РНА се такође назива транскрипција у биологији и захтева ендонуклеазе.

Током превођења, различити ензими морају продужити ланац нуклеотида. Делимично цепање ендонуклеазама такође омогућава ово. Ендонуклезе такође имају исту функцију у репликацији када је потребна копија ДНК током ћелијске деобе.

Образовање, појава, својства и оптималне вредности

Као и сви ензими, ендонуклезе су протеини који се састоје од ланаца аминокиселина. Све аминокиселине имају исту основну структуру: састоје се од централног атома угљеника на који су везане амино група, карбоксилна група, један атом водоника, а-угљени атом и резидуална група. Остатак је карактеристичан за сваку аминокиселину и одређује у које интеракције може ући са другим аминокиселинама и другим супстанцама.

Биологија такође описује једнодимензионалну структуру ензима у облику њиховог ланца аминокиселина као примарну структуру. Постоје набори унутар ланца; други ензими катализирају овај процес. Просторни поредак је стабилизован водоник мостовима који се формирају између појединих грађевних блокова. Ова секундарна структура може се појавити и као α-хелик и као β-лист. Секундарна структура протеина и даље се савија и поприма сложеније облике. Интеракције између различитих аминокиселинских остатака играју кључну улогу овде.

На основу биохемијских својстава одговарајућих остатака, на крају се ствара терцијарна структура. Само у овом облику протеин има своја коначна својства, која у великој мери зависе од просторног облика. У случају ензима, овај облик укључује активни центар у којем се одвија стварна реакција ензима. У случају ендонуклеазе, активно место реагује са ДНК или РНК као супстратом.

Болести и поремећаји

Ендонукузеи играју важну улогу у поправљању ДНК, јер разбијају његове ланце. Поправак је неопходан ако је ДНК оштећена, на пример, зрачењем или хемијским супстанцама. УВ ефекат већ може имати овај ефекат.

Повећана доза УВ-Б зрачења доводи до накупљања диминских димера у ланцу ДНК. Они деформишу ДНК и после тога доводе до поремећаја у удвостручењу ДНК: Ензим који чита ДНК током репликације не може избећи деформацију коју изазивају димински димери и због тога не може наставити са својим радом.

Људске ћелије имају на располагању различите механизме поправке. Ендонуклеазе се користе за поправак ексцизије. Специјализована ендонуклеаза може препознати димне димимере и друга оштећења. Два пута пресече погођени низ ДНК, пре и после оштећења. Димер се уклања, али ствара празнину у коду. Још један ензим, ДНК полимераза, мора да попуни јаз. Као поређење, она користи комплементарни ланац ДНК и додаје одговарајуће парове базе док се не попуни јаз и не обнови оштећени ланац ДНК.

Ово поправљање није неуобичајено, али се јавља много пута дневно у организму. Поремећаји у процесу поправљања могу довести до различитих поремећаја, на пример кожне болести керодерма пигментосум. Уз ову болест, погођени су претерано осетљиви на сунчеву светлост јер ћелије не могу да санирају УВ оштећења.