Helicase

Stap 1 van DNA -replicatie, decompressie met de helicase. Bron: Christinelmiller, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons

Wat is helicase?

De Helicase Het is een enzym dat deelneemt aan de processen van duplicatie en celreproductie van levende organismen, ook in de transcriptie, recombinatie en herstel van DNA, evenals in ribosoombiogenese. Het is een fundamenteel enzym voor al deze processen.

De belangrijkste functie is het breken van de waterstofbruggen tussen de stikstofbasen van nucleïnezuren, waardoor andere enzymen de DNA -sequentie kunnen binnenkomen en repliceren. Het is belangrijk om te benadrukken dat helicasen praktisch alomtegenwoordig zijn, omdat ze aanwezig zijn in virussen, bacteriën en eukaryotische organismen.

De eerste van deze eiwitten of enzymen werd ontdekt in 1976 in de bacteriën Escherichia coli. Twee jaar later werd de eerste helicase ontdekt in een eukaryotisch organisme, in leliesplanten.

Momenteel zijn helicose -eiwitten gekenmerkt in alle natuurlijke koninkrijken, inclusief virussen, wat impliceert dat er veel kennis is gegenereerd over deze hydrolytische enzymen, hun functies in organismen en hun mechanistische rol.

Kenmerken van helica's

• Helicasen zijn biologische of natuurlijke macromoleculen die chemische reacties versnellen (enzymen). Ze worden voornamelijk gekenmerkt door chemische complexen te scheiden van adenosine tryposfaat (ATP) door middel van hydrolyse.
• Ze gebruiken de ATP om zich aan te sluiten en deoxyribonucleïnezuurcomplexen (DNA) en ribonucleïnezuren (RNA).

Soorten helicas

Helicase -DNA

Helicase -DNA werkt in DNA -replicatie en worden gekenmerkt door DNA te scheiden van dubbele ketens in eenvoudige ketens.

Helicase RNA

Deze enzymen werken in de metabole processen van ribonucleïnezuur (RNA) en in de vermenigvuldiging, reproductie of ribosomale biogenese.

Helicase RNA is ook de sleutel in het eerdere junctieproces van het messenger -RNA (RNM) en het begin van de eiwitsynthese, na de transcriptie van DNA naar RNA in de celkern.

Kan u dienen: epidermis: training, kenmerken, lagen, functies

Taxonomie

Deze enzymen kunnen worden gedifferentieerd volgens hun homologie in de aminozuursequencing van het centrale domein van aminozuren, of om gedeelde sequencing -redenen. Volgens de classificatie zijn deze gegroepeerd in 6 superfamilias (SF 1-6):

SF1

De enzymen van deze superfamilie hebben een 3'-5 'of 5'-3' translocatiepolariteit en vormen geen ringvormige structuren.

SF2

Het staat bekend als de breedste groep helicasen en componeert het voornamelijk. Ze presenteren een translocatiepolariteit van 3'-5 'met zeer weinig uitzonderingen na.

Ze hebben negen redenen (Engels Motieven, die wordt vertaald als "terugkerende elementen") van sterk bewaarde aminozuursequenties en, net als SF1, vormen ze geen ringvormige structuren.

SF3

Het zijn spiraalvormige viruskenmerken en hebben een unieke translocatiepolariteit van 3'-5 '. Ze hebben slechts vier sterk bewaarde sequentiemotieven en vormen ringvormige structuren of ringen.

SF4

Ze werden voor het eerst beschreven in bacteriën en bacteriofagen. Ze zijn een groep replicerende of replicatieve helica's.

Ze hebben een unieke translocatiepolariteit van 5'-3 'en hebben vijf zeer bewaarde sequentiemotieven. Deze helica's worden gekenmerkt omdat ze ringen vormen.

SF5

Het zijn eiwitten van de Rho -factor. De helicasen van de SF5 -superfamilie zijn kenmerken van prokaryotende organismen en zijn hexamerische personen ten laste van ATP. Er wordt gedacht dat ze nauw verwant zijn aan SF4. Bovendien hebben ze ringvormige en niet -anannulaire vormen.

SF6

Het zijn eiwitten die blijkbaar gerelateerd zijn aan SF3 -superfamilie. De SF6 heeft echter een beheersing van ATPASAS -eiwitten geassocieerd met verschillende cellulaire activiteiten (AAA -eiwitten) die niet aanwezig zijn in SF3.

Structuur

Structureel hebben alle helicasen sterk bewaarde sequentiemotieven in het voorste deel van hun primaire structuur. Een deel van het molecuul presenteert een opstelling van de specifieke aminozuren die afhankelijk is van de specifieke functie van elke helicase.

Kan je van dienst zijn: epicondyle

De meest structureel bestudeerde helicasen zijn die van SF1 -superfamilie. Het is bekend dat deze eiwitten zijn gegroepeerd in 2 domeinen die zeer vergelijkbaar zijn met het verzamelen van multifunctionele eiwitten, en deze domeinen vormen een ATP -vakbondspocket daartussen.

De VN-geconserveerde regio's kunnen specifieke domeinen presenteren van het type DNA-herkenning, beheersing van cellocatie en eiwit-eiwit.

Functie

Helicase -DNA

• De functies van deze eiwitten zijn afhankelijk van een belangrijke verscheidenheid aan factoren, waarmee omgevingsstress, cellijn, genetische achtergrond en celcyclusstadia opvallen.
• Het is bekend dat SF1 Helicy DNA specifieke functies vervult in de replicatie, overdracht en recombinatie van DNA.
• Ze scheiden ketens van een dubbele propeller van het DNA en nemen deel aan het onderhoud van telomeren, in reparaties als gevolg van breuk van de dubbele streng en bij de eliminatie van eiwitten geassocieerd met nucleïnezuren.

Helicase RNA

• Hoerschappelijke RNA's zijn van vitaal belang in de overgrote meerderheid van RNA -metabolische processen, en het is ook bekend dat ze deelnemen aan de detectie van virale RNA.
• Bovendien werken ze in de antivirale immuunrespons, omdat ze vreemden of buiten het lichaam detecteren (in gewervelde dieren).

Medisch belang

Helicasen helpen cellen te overwinnen endogene en exogene stress, het vermijden van chromosomale instabiliteit en het handhaven van de cellulaire balans.

Het falen van dit systeem of homeostatische balans is gerelateerd aan genetische mutaties die genen omvatten die coderen voor heldere eiwitten. Om deze reden zijn ze onderworpen aan biomedische en genetische studies.

Vervolgens zullen we enkele van de ziekten noemen die verband houden met mutaties in genen die coderen voor DNA zoals helicasetype -eiwitten:

Het kan je van dienst zijn: probeer reflectie te proberen: concept, afferent, emotionele, fysiologie

Werner -syndroom

Het is een genetische ziekte veroorzaakt door een mutatie van een gen genaamd WRN, dat codeert voor een helicase. Mutant Helosa werkt niet correct en veroorzaakt een reeks ziekten die samen het Werner -syndroom vormen.

Het belangrijkste kenmerk van degenen die aan deze pathologie lijden, is de voortijdige veroudering. Om de ziekte te manifesteren, moet het mutante gen worden geërfd van beide ouders. De incidentie is erg laag en er is geen behandeling voor de remedie.

Bloom Syndrome

Bloom -syndroom is een genetisch ziekteproduct van de mutatie van een autosomaal gen genaamd BLM dat codeert voor een helicasa -eiwit. Het verschijnt alleen voor homozygote individuen voor dat karakter (recessief).

Het belangrijkste kenmerk van deze zeldzame ziekte is overgevoeligheid voor zonlicht, wat huid erythromateuze huidletsels veroorzaakt. Er is nog steeds geen remedie.

Rothmund-Thomson-syndroom

Het is ook bekend als aangeboren atrofische poiciquia. Het is een zeer zeldzame genetische pathologie: tot op heden zijn er minder dan 300 gevallen beschreven over de hele wereld. 

Het is afkomstig van een mutatie van het RECQ4 -gen, een autosomale en recessieve manifestatie die zich bevindt op chromosoom 8.

De symptomen of het lijden van dit syndroom zijn onder meer jeugdstaar, afwijkingen in het skeletsysteem, depigmentatie, capillaire dilaties en huidatrofie (poiciquilodermia). In sommige gevallen kunnen de productie van hyperthyreoïdie en testosteron optreden.

Referenties

1. Helicase. Opgehaald uit de natuur.com.
2. Bloom Syndrome. Hersteld van de geneeskunde.UFM.Edu.