Нуцлеасес су ензими чија је функција разбијање нуклеинских киселина попут рибонуклеинске киселине или деоксирибонуклеинске киселине. То се назива потпуним или делимичним варењем супстрата.
Које су нуле
Нуклеазе су углавном одговорне за распад нуклеинских киселина. Нуклеинска киселина може се разградити и са крајева молекула нуклеинске киселине и из њеног центра.
Постоје и такозване рестрикцијске нуклеозе, које сече секвенце нуклеинских киселина само из одређених региона. Нукуле су класификоване према различитим критеријумима. Један критеријум је врста нуклеинске киселине (деоксирибонуклеинска киселина или рибонуклеинска киселина). Други критеријум се односи на секундарну структуру као што је двострука или једнострука. Такође је важно за избор критеријума да ли деградација долази са крајева или са средине молекула. Следеће питање је где се место напада налази између 5 'и 3' места шећер-фосфатне структуре.
Улога секвенцијално специфичне и неспецифичне основне секвенце такође се улива у одређивање критеријума за класификацију. Према овим критеријумима постоје различите класе класификације. Нуклеазе се могу класификовати у егзонуклезуле, ендонуклезе, деоксирибонуклезе и рибонуклезе.
Функција, ефекат и задаци
Функције нуклеуса су различите. Важна функција је цепање страних ДНК или РНК и специфичних за секвенцу и неспецифичних. За тај задатак одговорни су рестрикцијски ендонуклези.
Они цепају нуклеинске киселине у одређеним тачкама од њених крајева. Било које сличне секвенце нуклеинске киселине су раздвојене или се појаве неспецифичне секвенце. Рестриктивни ендонуклези су део имунолошког система, јер разграђују стране нуклеинске киселине. Неспецифичне нуклеазе често су одговорне за пробаву нуклеинских киселина. Међутим, они такође пробављају нуклеинске киселине мртвих ћелија током програмиране ћелијске смрти, апоптозе. ДНаза која се јавља нарочито у панкреасу, јетри, тромбоцитима и крвној плазми игра важну улогу овде.
На мРНА утиче присуство РНаза. Контролисани квар РНА контролише регулацију експресије гена. Егзонуклеуси разграђују поједине молекуле ДНК или РНК с крајева. Нуклеинска киселина је овде небитна. Функција ових ензима је потпуна разградња нуклеинских киселина у одговарајуће нуклеотиде. Нуклеотиди или служе као градивни блокови за поновну изградњу нуклеинских киселина или се у потпуности разграђују. У процесима генетског инжењеринга, рестрикциона нуклеаза користи се као молекуларно сечење за циљано уклањање нежељених секвенци нуклеинских киселина.
Образовање, појава, својства и оптималне вредности
Разлика између ДНаза и РНаза је посебно важан критериј диференцијације. ДНазе разграђују ДНК. Постоје и неутралне и киселе ДНазе. Неутралне ДНазе посебно се формирају у гуштерачи, јетри, крвној плазми и тромбоцитима. Тамо контролишу распад ДНК као део апоптозе.
Деградација ДНК неутралном ДНазом доводи до стварања нуклеозид'-5-фосфата. Да се генетски материјал не би специфично разградио, неутрална ДНаза ствара комплекс са актином протеина. Овај комплекс сматра се обликом складиштења нуклеуса. Кисла ДНаза (ДНасе ИИ) такође је присутна у панкреасу и крвној плазми, али и у урину и мајчином млеку. Уз помоћ киселе ДНазе, ДНК се дели на нуклеозид-3-фосфате. РНасес показују већу разноликост. Код људи је познато око 50 различитих РНаза, од којих се 9 односи на ретке наследне болести.
РНазе се заузврат могу поделити на ексорибонуклеазе и ендорибонуклеазе, зависно од тога да ли се РНА деградира на крајевима или се дели у ланцу. Између осталог, РНазе имају важну функцију у регулацији гена специфичним ограничавањем животног века тРНА. Такође подржавају прилагођену производњу нове РНА. Даље, као део имунолошког система, они су укључени у борбу против инвазије вирусне РНА. Најважније РНазе укључују РНазу А, РНазу Х, РНазу П, РНазу Р и РНазу Д. РНаза А специфично дели РНК према азотној бази пиримидина као што је урацил или цитозин. Нарочито се налази у зноју и разграђује вирусе пре него што могу да продру у организам.
Због тога се често назива еколошким повлачењем. РНасе Х делује неспецифично у хетеродуплексима ДНА-РНА, где разграђује фракцију РНА. Хетеродуплекс РНА и ДНК је двоструки ланац састављен од две различите врсте нуклеинских киселина. РНасе уклања РНА мономере који су погрешно уграђени у ДНК и замењује их са ДНК мономерима. РНасе П уклања прекурсор у производњи тРНА. РНасе Р помаже разградити бактеријску мРНА, а РНасе Д је одговорна за обраду тРНА.
Болести и поремећаји
Нуклеазе су ензими чији недостатак или неисправност могу довести до озбиљних физичких тегоба. Као што је већ поменуто, девет РНаза је повезано са веома ретким наследним болестима.
На пример, ако је РНасе Х недовољно активна, долази до мутација, пуцања нити и акумулације ДНК секвенце у РНА. Развија се такозвани Аицарди-Гоутиерес синдром, који се код деце манифестује нападима грознице, повраћања и мучнином. Нека новорођенчад изгубе моторичке способности након неколико месеци. Многи пацијенти умиру у раном детињству. Узрок ових симптома су упалне реакције које су посредоване имуним реакцијама на обогаћене сегменте ДНК у РНА.
