Helika

Krok 1 replikácie DNA, dekompresia s helikázou. Zdroj: Christinelmiller, CC BY-SA 4.0, Wikimedia Commons

Čo je helikaza?

Ten Helika Je to enzým, ktorý sa podieľa na procesoch duplikácie a reprodukcie buniek živých organizmov, tiež na transkripcii, rekombinácii a oprave DNA, ako aj na biogenéze ribozómov. Je to základný enzým pre všetky tieto procesy.

Jeho najdôležitejšou funkciou je prelomiť vodíkové mosty medzi dusíkovými bázami nukleových kyselín, čo umožňuje iným enzýmom vstupovať a replikovať sekvenciu DNA. Je dôležité zdôrazniť, že helikázy sú prakticky všadeprítomné, pretože sú prítomné vo vírusoch, baktériách a eukaryotických organizmoch.

Prvý z týchto proteínov alebo enzýmov bol objavený v roku 1976 v baktériách Escherichia coli. O dva roky neskôr bola objavená prvá helikáza v eukaryotickom organizme v rastlinách ľalia.

V súčasnosti sa proteíny helicózy charakterizovali vo všetkých prírodných kráľovstvách, vrátane vírusov, čo naznačuje, že o týchto hydrolytických enzýmoch, ich funkciách v organizmoch a ich mechanistickej úlohe vyplýva z veľkých znalostí.

Charakteristiky helikáz

• Helikázy sú biologické alebo prírodné makromolekuly, ktoré urýchľujú chemické reakcie (enzýmy). Vyznačujú sa hlavne oddelením chemických komplexov od adenozínu tryposfát (ATP) pomocou hydrolýzy.
• Používajú ATP na pripojenie a prestavbu komplexov kyseliny deoxyribonukleovej (DNA) a kyseliny ribonukleových (RNA).

Typy heliky

Helizačná DNA

Helicázová DNA pôsobí v replikácii DNA a charakterizuje sa oddelením DNA od dvojitých reťazcov na jednoduché reťazce.

Helizačná RNA

Tieto enzýmy pôsobia v metabolických procesoch kyseliny ribonukleovej (RNA) a pri násobení, reprodukcii alebo ribozomálnej biogenéze.

RNA helikázy je tiež kľúčom k procesu predchádzajúceho spojenia Messenger RNA (RNM) a začiatku syntézy proteínov po transkripcii DNA na RNA v bunkovom jadre.

Môže vám slúžiť: Epidermis: školenie, charakteristiky, vrstvy, funkcie

Taxonómia

Tieto enzýmy sa dajú diferencovať podľa ich homológie pri aminokyselinovom sekvenovaní centrálnej domény aminokyselín alebo z dôvodov zdieľaných sekvenčných dôvodov. Podľa klasifikácie sú tieto zoskupené do 6 superfamilia (SF 1-6):

SF1

Enzýmy tejto superrodiny majú 3'-5 'alebo 5'-3' translokačnú polaritu a nevytvárajú prstencové štruktúry.

SF2

Je známa ako najširšia skupina helikáz a predovšetkým ich skladá. Predstavujú translokáciu polarity 3'-5 's veľmi malými výnimkami.

Majú deväť dôvodov (angličtina Motív, ktoré sa prekladajú ako „opakujúce sa prvky“) vysoko konzervovaných aminokyselinových sekvencií a podobne ako SF1 netvoria prstencové štruktúry.

SF3

Sú to charakteristiky špirálového vírusu a majú jedinečnú translokáciu polarity 3'-5 '. Majú iba štyri vysoko konzervované sekvenčné motívy a tvoria prstencové štruktúry alebo krúžky.

SF4

Boli prvýkrát opísané v baktériách a bakteriofágoch. Sú to skupina replikácií alebo replikačných helilít.

Majú jedinečnú translokáciu polarity 5'-3 'a majú päť vysoko konzervovaných sekvenčných motívov. Tieto heliky sú charakterizované, pretože tvoria krúžky.

SF5

Sú to proteíny faktora Rho. Helikázy superrodiny SF5 sú charakteristikami prokaryotujúcich organizmov a sú hexamérne závislé osoby ATP. Predpokladá sa, že úzko súvisia s SF4. Okrem toho majú prstencové a neankulárne formy.

SF6

Sú to proteíny zjavne spojené s nadrodinou SF3. Avšak SF6 má majstrovstvo proteínov ATPAS spojených s rôznymi bunkovými aktivitami (proteíny AAA), ktoré nie sú prítomné v SF3.

Štruktúra

Štrukturálne všetky helikázy majú vysoko konzervované sekvenčné motívy v prednej časti ich primárnej štruktúry. Časť molekuly predstavuje usporiadanie konkrétnych aminokyselín, ktoré závisí od špecifickej funkcie každej helikázy.

Môže vám slúžiť: Epicondyle

Najšväť štrukturálne študované helikázy sú vrstvy superrodiny SF1. Je známe, že tieto proteíny sú zoskupené do 2 domén veľmi podobné zbieraniu multifunkčných proteínov a tieto domény tvoria vrecko na zväzok ATP medzi nimi.

Konzervované oblasti OSN môžu prezentovať špecifické domény typu rozpoznávania DNA, ovládnutia polohy buniek a proteín-proteín.

Funkcia

Helizačná DNA

• Funkcie týchto proteínov závisia od dôležitej škály faktorov, medzi ktorými vyniká environmentálne stresy, bunková línia, genetické pozadie a štádiá bunkového cyklu.
• Je známe, že SF1 Helicy DNA plní špecifické funkcie v replikácii, prenose a rekombinácii DNA.
• Oddeľujú reťazce od dvojitej vrtule DNA a zúčastňujú sa na udržiavaní telomérov, na opravách v dôsledku rozbitia dvoj vlákien a pri odstraňovaní proteínov spojených s nukleovými kyselinami.

Helizačná RNA

• Heliija RNA sú životne dôležité v drvivej väčšine metabolických procesov RNA a je tiež známe, že sa podieľajú na detekcii vírusovej RNA.
• Okrem toho pôsobia v antivírusovej imunitnej reakcii, pretože detegujú cudzincov alebo mimo tela (v stavovcoch).

Lekársky význam

Helikázy pomáhajú bunkám prekonávať endogénny a exogénny stres, vyhýbajú sa chromozomálnej nestabilite a udržiavajú bunkovú rovnováhu.

Zlyhanie tohto systému alebo homeostatickej rovnováhy súvisí s genetickými mutáciami, ktoré zahŕňajú gény kódujúce helycase proteíny. Z tohto dôvodu podliehajú biomedicínskym a genetickým štúdiám.

Ďalej spomenieme niektoré z chorôb súvisiacich s mutáciami v génoch, ktoré kódujú DNA, ako sú proteíny typu helikázy:

Môže vám to slúžiť: skúste vyskúšať reflexiu: koncept, aferentný, emocionálny, fyziológia

Wernerov syndróm

Je to genetické ochorenie spôsobené mutáciou génu zvaného WRN, ktorý kóduje helikázu. Mutant Helosa nekoná správne a spôsobuje sériu chorôb, ktoré spolu tvoria Wernerov syndróm.

Hlavnou charakteristikou tých, ktorí trpia touto patológiou, je jej predčasné starnutie. Na prejavenie choroby sa musí mutantný gén zdediť od oboch rodičov. Jeho výskyt je veľmi nízky a nedochádza k liečbe jeho liečby.

Syndróm kvetu

Bloomov syndróm je produkt genetického ochorenia mutácie autozomálneho génu nazývaného BLM, ktorý kóduje proteín helikazy. Vyzerá to iba pre homozygotných jedincov pre túto postavu (recesívne).

Hlavnou charakteristikou tohto zriedkavého ochorenia je precitlivenosť na slnečné svetlo, ktoré spôsobuje kožné lézie kože. Stále neexistuje žiadny liek.

Syndróm Rothmund-Thomson

Je tiež známy ako vrodená atrofická poiquia. Je to veľmi zriedkavá genetická patológia: doteraz je na celom svete opísaných menej ako 300 prípadov. 

Vychádza z mutácie génu Recq4, autozomálneho a recesívneho prejavu, ktorý sa nachádza na chromozóme 8.

Medzi príznaky alebo utrpenie tohto syndrómu patrí katarakty pre mládež, anomálie v kostrovom systéme, depigmentácia, kapilárne dilatácie a kožná atrofia (poiciquilodermia). V niektorých prípadoch sa môže vyskytnúť hypertyreóza a produkcia testosterónu.

Odkazy

1. Helika. Zdroj z prírody.com.
2. Syndróm kvetu. Zotavené z medicíny.UFM.Edu.