Helicase

Langkah 1 replikasi DNA, dekompresi dengan helicase. Sumber: Christinelmiller, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons

Apa itu helicase?

Itu Helicase Ini adalah enzim yang berpartisipasi dalam proses duplikasi dan reproduksi sel organisme hidup, juga dalam transkripsi, rekombinasi dan perbaikan DNA, serta dalam biogenesis ribosom. Ini adalah enzim mendasar untuk semua proses ini.

Fungsi yang paling penting adalah memecahkan jembatan hidrogen antara basa nitrogen asam nukleat, sehingga memungkinkan enzim lain untuk masuk dan mereplikasi urutan DNA. Penting untuk menekankan bahwa helikase praktis ada di mana -mana, karena mereka hadir dalam virus, bakteri dan organisme eukariotik.

Protein atau enzim pertama ini ditemukan pada tahun 1976 pada bakteri Escherichia coli. Dua tahun kemudian helikase pertama ditemukan dalam organisme eukariotik, pada tanaman bunga lili.

Saat ini, protein helikosa telah ditandai di semua kerajaan alami, termasuk virus, yang menyiratkan bahwa pengetahuan luas telah dihasilkan tentang enzim hidrolitik ini, fungsinya dalam organisme dan peran mekanistiknya.

Karakteristik Helicasas

• Helikase adalah makromolekul biologis atau alami yang mempercepat reaksi kimia (enzim). Mereka terutama ditandai dengan memisahkan kompleks kimia dari adenosine tryposfat (ATP) dengan menggunakan hidrolisis.
• Mereka menggunakan ATP untuk bergabung dan merombak kompleks asam deoksiribonukleat (DNA) dan asam ribonukleat (RNA).

Jenis helikas

DNA helicase

Helicase DNA ACT dalam replikasi DNA dan ditandai dengan memisahkan DNA dari rantai ganda menjadi rantai sederhana.

Helicase RNA

Enzim ini bertindak dalam proses metabolisme asam ribonukleat (RNA) dan dalam multiplikasi, reproduksi atau biogenesis ribosomal.

Helicase RNA juga merupakan kunci dalam proses persimpangan sebelumnya dari RNA messenger (RNM) dan awal sintesis protein, setelah transkripsi DNA ke RNA dalam nukleus sel dalam nukleus sel.

Dapat melayani Anda: Epidermis: Pelatihan, Karakteristik, Lapisan, Fungsi

Taksonomi

Enzim ini dapat dibedakan sesuai dengan homologinya dalam sekuensing asam amino dari domain sentral asam amino, atau untuk alasan sekuensing bersama. Menurut klasifikasi, ini dikelompokkan menjadi 6 superfamilias (SF 1-6):

SF1

Enzim superfamili ini memiliki polaritas translokasi 3'-5 'atau 5'-3' dan tidak membentuk struktur annular.

SF2

Ini dikenal sebagai kelompok helikase terluas dan terutama menyusunnya. Mereka menyajikan polaritas translokasi 3'-5 'dengan sangat sedikit pengecualian.

Mereka memiliki sembilan alasan (bahasa Inggris Motif, yang diterjemahkan sebagai "elemen berulang") dari urutan asam amino yang sangat terpelihara dan, seperti SF1, mereka tidak membentuk struktur annular.

SF3

Mereka adalah karakteristik virus heliks dan memiliki polaritas translokasi unik 3'-5 '. Mereka hanya memiliki empat motif urutan yang sangat terpelihara dan membentuk struktur atau cincin annular.

SF4

Mereka pertama kali dijelaskan dalam bakteri dan bakteriofag. Mereka adalah sekelompok helikas replikasi atau replikasi.

Mereka memiliki polaritas translokasi unik 5'-3 ', dan memiliki lima motif urutan yang sangat terpelihara. Helikas ini ditandai karena membentuk cincin.

SF5

Mereka adalah protein dari faktor rho. Helikase superfamili SF5 adalah karakteristik organisme prokariota dan merupakan tanggungan heksamerik dari ATP. Diperkirakan bahwa mereka terkait erat dengan SF4. Selain itu, mereka memiliki bentuk annular dan non -annular.

SF6

Mereka adalah protein yang tampaknya terkait dengan superfamili SF3. Namun, SF6 memiliki penguasaan protein ATPASAS yang terkait dengan berbagai aktivitas seluler (protein AAA) yang tidak ada dalam SF3.

Struktur

Secara struktural, semua helikase memiliki motif urutan yang sangat terpelihara di bagian anterior dari struktur primer mereka. Sebagian molekul menyajikan susunan asam amino tertentu yang tergantung pada fungsi spesifik dari setiap helikase.

Dapat melayani Anda: epicondyle

Helikase yang paling dipelajari secara struktural adalah superfamili SF1. Diketahui bahwa protein ini dikelompokkan menjadi 2 domain yang sangat mirip dengan mengumpulkan protein multifungsi, dan domain ini membentuk saku serikat ATP di antara mereka.

Daerah PBB yang dilestarikan dapat menyajikan domain spesifik dari jenis pengakuan DNA, penguasaan lokasi sel dan protein-protein.

Fungsi

DNA helicase

• Fungsi protein ini tergantung pada variasi faktor penting, di antaranya stres lingkungan, garis keturunan sel, latar belakang genetik dan tahap siklus sel menonjol.
• Diketahui bahwa SF1 Helicy DNA memenuhi fungsi spesifik dalam replikasi, transfer dan rekombinasi DNA.
• Mereka memisahkan rantai dari baling -baling ganda dari DNA dan berpartisipasi dalam pemeliharaan telomer, dalam perbaikan karena kerusakan untai ganda dan dalam penghapusan protein yang terkait dengan asam nukleat.

Helicase RNA

• RNA helicious sangat penting dalam sebagian besar proses metabolisme RNA, dan juga diketahui bahwa mereka berpartisipasi dalam deteksi RNA virus.
• Selain itu, mereka bertindak dalam respons imun antivirus, karena mereka mendeteksi orang asing atau di luar tubuh (dalam vertebrata).

Kepentingan medis

Helicases membantu sel mengatasi stres endogen dan eksogen, menghindari ketidakstabilan kromosom dan menjaga keseimbangan seluler.

Kegagalan sistem ini atau keseimbangan homeostatik terkait dengan mutasi genetik yang melibatkan gen yang mengkode protein helycase. Karena alasan ini mereka tunduk pada studi biomedis dan genetik.

Selanjutnya kita akan menyebutkan beberapa penyakit yang berkaitan dengan mutasi pada gen yang mengkodekan DNA seperti protein tipe helicase:

Itu dapat melayani Anda: mencoba dan mencoba refleksi: konsep, aferen, emosional, fisiologi

Sindrom Werner

Ini adalah penyakit genetik yang disebabkan oleh mutasi gen yang disebut WRN, yang mengkodekan helicase. Helosa mutan tidak bertindak dengan benar dan menyebabkan serangkaian penyakit yang, bersama -sama, membentuk sindrom Werner.

Karakteristik utama dari mereka yang menderita patologi ini adalah penuaan prematurnya. Untuk mewujudkan penyakit ini, gen mutan harus diwarisi dari kedua orang tua. Insidennya sangat rendah dan tidak ada perawatan untuk obatnya.

Sindrom Bloom

Bloom Syndrome adalah produk penyakit genetik dari mutasi gen autosom yang disebut BLM yang mengkode protein helicasa. Itu hanya muncul untuk individu homozigot untuk karakter itu (resesif).

Karakteristik utama dari penyakit langka ini adalah hipersensitivitas terhadap sinar matahari, yang menyebabkan lesi kulit eritromatosa kulit. Masih belum ada obatnya.

Sindrom Rothmund-Thomson

Ia juga dikenal sebagai puiciquia atrofi kongenital. Ini adalah patologi genetik yang sangat langka: sampai saat ini ada kurang dari 300 kasus yang dijelaskan di seluruh dunia. 

Berasal dari mutasi gen RECQ4, manifestasi autosom dan resesif yang terletak di kromosom 8.

Gejala atau penderitaan sindrom ini termasuk katarak muda, anomali dalam sistem kerangka, depigmentasi, dilatasi kapiler dan atrofi kulit (poiciquilodermia). Dalam beberapa kasus hipertiroidisme dan produksi testosteron dapat terjadi.

Referensi

1. Helicase. Diperoleh dari alam.com.
2. Sindrom Bloom. Pulih dari kedokteran.UFM.Edu.