Značilnosti, strukture in funkcije eksonukleaze

The eksonukleas So vrsta jeder, ki prebavljajo nukleinske kisline z enim od njihovih prostih koncev - bodisi 3 'ali 5'. Rezultat je progresivna prebava genetskega materiala, ki sprošča nukleotide drug za drugim. V nasprotju s temi encimi so endonukleaze, ki hidrolizirajo nukleinske kisline v notranjih odsekih verige.

Ti encimi delujejo s hidrolizo fosfodiésterskih vezi nukleotidne verige. Sodelujejo pri vzdrževanju stabilnosti genoma in več vidikov celične presnove.

Vir: Christopherrussell [cc by-sa 3.0 (http: // creativeCommons.Org/licence/by-sa/3.0/]]

Konkretno, tako v prokariotskih kot evkariotskih rodovih, najdemo različne vrste eksonukleatov, ki sodelujejo pri podvajanju in popravilu DNK ter pri zorenju in razgradnji RNA.

[TOC]

Značilnosti

Eksonukleaze so vrsta jeder, ki hidrolizirajo fosfodiésterjeve vezi verige nukleinske kisline s katerim koli njegovim koncem, bodisi 3 'ali 5'.

Fosfodiéster vez tvori kovalentno stičišče med hidroksilno skupino, ki se nahaja v ogljiku 3 ', in fosfatno skupino, ki se nahaja v Carbon 5'. Zveza med obema kemičnimi skupinami pomeni dvojno vez tipa estra. Funkcija eksonukleaz - in jeder na splošno - je razbiti te kemične povezave.

Obstaja široko paleto eksonukleatov. Ti encimi lahko uporabljajo DNK ali RNA kot substrat, odvisno od vrste nukleaze. Podobno je lahko molekula v preprostem ali dvojnem pasu.

Funkcije

Eden kritičnih vidikov za ohranitev življenja organizma v optimalnih pogojih je stabilnost genoma. Na srečo ima genetski material vrsto zelo učinkovitih mehanizmov, ki omogočajo njegovo popravilo, v primeru prizadete.

Ti mehanizmi zahtevajo nadzorovano razpad fosfodiésterjevih vezi, in, kot smo že omenili.

Vam lahko služi: podpora: značilnosti, funkcije in primeri

Polimeraze so encimi, prisotni tako v evkariotih kot v prokariotih, ki sodelujejo pri sintezi nukleinskih kislin. V bakterijah so bile opisane tri vrste in v evkariotih pet. V teh encimih je za izpolnitev njihovih funkcij potrebna aktivnost eksonukleaz. Nato bomo videli, kako to počnejo.

Aktivnost eksonukleaze pri bakterijah

V bakterijah imajo tri polimeraza aktivnost eksonukleaze. Polimeraza I ima aktivnost v dveh smereh: 5'-3 'in 3'-5', medtem ko II in III aktivnosti predstavljata le v smislu 3'-5 '.

Dejavnost 5'-3 'omogoča encimu, da umakne najprej RNA, ki jo doda encim, imenovan prima. Nato bo ustvarjena vrzel napolnjena z na novo sintetiziranimi nukleotidi.

On najprej To je molekula, ki jo tvori nekaj nukleotidov, ki nam omogoča, da začnemo aktivnost DNK polimeraze. Torej boste vedno prisotni na prireditvi podvajanja.

V primeru, da DNK polimeraza doda nukleotid, ki ne ustreza, ga lahko popravite zahvaljujoč aktivnosti eksonukleaze.

Aktivnost eksonukleaze v evkariotih

Pet polimeraz v teh organizmih je označenih z grškimi črkami. Samo gama, Delta in Epsilon predstavljajo eksonukleazo, vse v smeri 3'-5 '.

DNK gama polimeraze je povezana z razmnoževanjem mitohondrijske DNK, preostala dva.

Degradacija

Eknukleaze so ključni encimi pri odpravljanju nekaterih molekul nukleinske kisline, ki niso več potrebne za telo.

V nekaterih primerih bi morala celica preprečiti delovanje teh encimov, ki vplivajo na nukleinske kisline, ki jih je treba ohraniti.

Na primer, v RNA messenger se doda "kapuca". To je sestavljeno iz metilacije končnega gvanina in dveh enot ribosa. Verjame se, da je funkcija kaperuze zaščita DNK pred delovanjem eksonukleaze 5 '.

Lahko vam služi: Marine Meadow: kaj je, značilnosti, flora, favna

Primeri

Eden od bivših -andukasousov. Ta encim je na različnih poteh za popravilo DNK. Je pomemben za vzdrževanje telomerov.

Ta eksonukleaza omogoča razporeditev vrzeli v obeh verigah, kar lahko v primeru, da se ne popravijo.

Prijave

Nekateri eksonukleaji so za komercialno uporabo. Na primer eksonukleaza I, ki omogoča razgradnjo Primer v Preprost pas (ne more razgraditi dvojnih substratov), ​​eksonukleaza III se uporablja za mutagenezo, usmerjeno v mesto, nekdanja eksonukleaza Lambda pa se lahko uporabi.

Zgodovinsko gledano so eksonukleaze določale elemente v procesu razjasnitve narave povezav, ki so bile skupaj s strukturnimi bloki nukleinskih kislin: nukleotidi.

Poleg tega je bilo v nekaterih starih tehnikah zaporedja delovanje eksonukleaze povezano z uporabo masne spektrometrije.

Ker je produkt eksonukleaze progresivno sproščanje oligonukleotidov, je predstavljal priročno orodje za analizo zaporedja. Čeprav metoda ni delovala zelo dobro, je bila koristna za kratke sekvence.

Na ta način se v laboratoriju za manipulacijo nukleinskih kislin štejejo za zelo prožna in neprecenljiva orodja v laboratoriju.

Struktura

Eksonukleaze imajo izjemno raznoliko strukturo, zato njihovih značilnosti ni mogoče posplošiti. Enako lahko ekstrapoliramo za različne vrste jeder, ki jih najdemo v živih organizmih. Zato bomo opisali strukturo natančnega encima.

Eksonukleaza I (eksoi), vzeta iz modelnega organizma Escherichia coli Je monomerni encim, ki je vključen v rekombinacijo in popravilo genetskega materiala. Zahvaljujoč uporabi kristalografskih tehnik je bilo mogoče ponazoriti njegovo strukturo.

Lahko vam služi: gameToogenesis

Poleg eksonukleaze domene polimeraze encim vključuje tudi druge domene, imenovane SH3. Tri regije so združene tako, da tvorijo nekakšen C, čeprav nekateri segmenti naredijo encim podoben enemu oz.

Reference

1. Breyer, w. Do., & Matthews, b. W. (2000). Struktura Escherichia coli eksonukleaza predlagam, kako je obdelovalna. Narava strukturna in molekularna biologija, 7(12), 1125.
2. Rjava, t. (2011). Uvod v genetiko: molekularni pristop. Garland Science.
3. Davidson, J., & Adams, r. L. Str. (1980). Biokemija Davidsonovih nukleinskih kislin. Sem se obrnil.
4. Hsiao in. In., Duh, in., Chen in. Str., Wang in. T., & Yuan, h. S. (2012). Kako se eksonukleaza odločite, kje se ustavite pri obrezovanju nukleinskih kislin: kristalne strukture kompleksov RNaze T-proizvodnja. Raziskave nukleinskih kislin, 40(16), 8144-8154.
5. Khare, v., & Eckert, k. Do. (2002). Lektoriranje 3 '→ 5' eksonukleaze aktivnosti DNA polimeraz: kinetična pregrada za translezijsko sintezo DNK. Mutacijske raziskave/temeljni in molekularni mehanizmi mutages, 510(1-2), 45–54.
6. Kolodner, r. D., & Marsischky, g. T. (1999). Popravilo neusklajenosti evkariontske DNK. Trenutno mnenje v genetiki in razvoju, 9(1), 89–96.
7. Nishino, t., & Morikawa, k. (2002). Struktura in funkcija nukleaz pri popravilu DNK: oblika, oprijem in rezilo škarje DNK. Onkogen, enaindvajset(58), 9022.
8. Orans, J., McSweeney, e. Do., Iyer, r. R., Hast, m. Do., Hellinga, h. W., Modrich, str., & Beese, l. S. (2011). Strukture človeške eksonukleaze 1 kompleksi DNK predlagajo enoten mehanizem za družino nukleaze. Celica, 145(2), 212-223.
9. Yang, w. (2011). Nukleaze: raznolikost strukture, funkcije in mehanizma. Četrtletne ocene biofizike, 44(1), 1-93.