Ang mga endonuclease ay enzymes na pinapabagsak ang DNA at RNA nang hindi ganap na natatanggal ang mga ito. Ang pangkat ng mga endonucleases ay may kasamang ilan enzymes, na ang bawat isa ay tumutukoy sa substrate- at aksyon.
Ano ang isang endonuclease?
Ang mga endonucleases ay magkakaiba enzymes na hindi natatangi sa mga tao ngunit matatagpuan sa lahat ng mga nabubuhay na bagay. Nabibilang sila sa pinuno ng pangkat ng mga nucleases. Ang mga endonucleases ay nagpapababa ng DNA o RNA nang hindi ito ganap na na-cleave. DNA o deoxyribonucleic acid ay isang kumplikadong istraktura ng asukal molecule (deoxyribose) at mga nucleic acid. Upang maproseso ang DNA, sinisira ng endonucleases ang bono ng phosphodiester sa pagitan ng mga indibidwal na mga bloke ng gusali. Ang phosphodiester bond ay humahawak sa DNA at RNA na magkakasama sa gulugod. Ang mga nucleotide ng DNA at RNA ay mayroong a posporiko acid nalalabi Matatagpuan ito sa asukal, ang gulugod na bumubuo ng isang singsing. Ang singsing na ito ay mayroong lima karbon atomo; bukod sa iba pa, isang pangkat ng OH, ibig sabihin, isang tambalan ng isang oksiheno at Hydrogenation atom, ay matatagpuan sa karbon atomo C5. Ang karbon ang atom C5 at ang pangkat ng OH ay bumubuo ng an ester of posporiko acid. ito posporiko acid ang nalalabi ay nakakakuha ng isang segundo ester bono, na binubuo ng carbon atom C3 at ang kaukulang OH group. Ang nagresultang bono ay kumakatawan sa isang 3′-5 ′ phosphodiester bond.
Pag-andar, pagkilos, at tungkulin
Ang mga endonucleases ay nag-aambag sa pagproseso ng DNA at RNA. Ang mga nucleic acid ang adenine, thymine, guanine, at cytosine ay bumubuo ng genetic code, na hindi lamang ipinapasa ang impormasyon sa susunod na henerasyon habang nagmamana ngunit kinokontrol din ang metabolismo ng cell. Ang pagkakasunud-sunod ng iba`t ibang mga nucleic acid sa mga code ng DNA ang pagkakasunud-sunod kung saan ang iba pang mga enzyme - na kilala bilang ribosom - kadena amino acids magkasama Lahat proteins ay binubuo ng mga tanikala na ito; naaayon, ang pagkakasunud-sunod ng amino acids sa isang protina ay nakasalalay sa pagkakasunud-sunod ng mga nucleic acid sa DNA - na siya namang tumutukoy sa hugis at pag-andar ng protina. Ang biology ay tumutukoy sa pagsasalin ng genetic code sa mga amino acid chain bilang pagsasalin. Ang pagsasalin ay nagaganap sa mga cell ng katawan ng tao sa labas ng cell nucleus - ngunit ang DNA ay eksklusibong matatagpuan sa loob ng cell nucleus. Samakatuwid, ang cell ay dapat gumawa ng isang kopya ng DNA. Ang asukal ang molekulang ginamit sa kopya ay hindi deoxyribose, ngunit ribose. Samakatuwid, ito ay isang RNA. Sa biology, ang paggawa ng RNA ay tinatawag ding transcription at nangangailangan ng endonucleases. Sa kurso ng pagsasalin, ang iba't ibang mga enzyme ay dapat na palawigin ang kadena ng mga nucleotide. Ginagawang posible ito ng bahagyang cleavage ng endonucleases. Ang mga endonuclease ay mayroon ding parehong pag-andar sa pagtitiklop, kung ang isang kopya ng DNA ay kinakailangan bilang bahagi ng paghahati ng cell.
Pagbuo, paglitaw, mga katangian, at pinakamainam na antas
Ang mga endonuclease, tulad ng lahat ng mga enzyme, ay proteins binubuo ng mga tanikala ng amino acids. Lahat ng amino acid may parehong pangunahing istraktura: binubuo ang mga ito ng isang gitnang carbon atom na kung saan ang isang amino group, isang carboxyl group, isang solong Hydrogenation atom, isang α-carbon atom, at isang nalalabing pangkat ay nakakabit. Ang nalalabi ay katangian ng bawat amino acid at tumutukoy kung alin mga pakikipag-ugnayan maaari itong mabuo sa iba pang mga amino acid at iba pang mga sangkap. Ang isang-dimensional na istraktura ng mga enzyme sa anyo ng kanilang chain ng amino acid ay tinatawag ding pangunahing istraktura sa biology. Ang mga folding ay nangyayari sa loob ng kadena; ang iba pang mga enzyme ay nagpapasara sa prosesong ito. Ang pagkakasunud-sunod ng spatial ay pinatatag ng Hydrogenation mga bono na nabubuo sa pagitan ng mga indibidwal na mga bloke ng gusali. Ang pangalawang istraktura na ito ay maaaring lumitaw bilang parehong isang α-helix at isang β-fold. Ang pangalawang istraktura ng protina ay tiklop pa at kumukuha ng mas kumplikadong mga hugis. Narito, ang mga pakikipag-ugnayan sa pagitan ng iba't ibang mga residu ng amino acid ay gampanan ang mahalagang papel. Dahil sa mga katangian ng biochemical ng kani-kanilang mga residue, sa wakas ay lumitaw ang istruktura ng tersiyaryo. Sa pormularyong ito lamang ang protina ay mayroong pangwakas na pag-aari, na nakasalalay sa isang malaking lawak sa spatial na hugis nito. Sa kaso ng isang enzyme, kasama sa hugis na ito ang aktibong site, kung saan nagaganap ang aktwal na reaksyon ng enzyme. Sa kaso ng endonucleases, ang aktibong site ay tumutugon sa DNA o RNA bilang substrate.
Mga karamdaman at karamdaman
Ang Endonucleases ay may mahalagang papel sa pag-aayos ng DNA sa pamamagitan ng pagwawasak ng mga kadena nito. Kailangan ang pag-aayos kapag ang DNA ay nasira ng radiation o mga kemikal na sangkap, halimbawa. Kahit na ang ilaw ng UV ay maaaring magkaroon ng ganitong epekto. Isang nadagdagan dosis ng UV-B radiation ay nagreresulta sa akumulasyon ng mga thymine dimer sa DNA strand. Pinipinsala nila ang DNA at pagkatapos mamuno sa mga pagkagambala sa pagdoble ng DNA: ang enzyme na nagbabasa ng DNA sa panahon ng pagtitiklop ay hindi maaaring makalampas sa pagpapapangit na dulot ng mga timmine dimers at samakatuwid ay hindi maaaring ipagpatuloy ang gawain nito. Ang mga cell ng tao ay may iba't ibang mga mekanismo ng pag-aayos. Ang pag-aayos ng excision ay nagsasangkot ng paggamit ng endonucleases. Ang isang dalubhasang endonuclease ay nakakakilala sa mga thymine dimer at iba pang pinsala. Pinuputol nito ang apektadong DNA strand dalawang beses, kapwa bago at pagkatapos ng lugar na may sira. Bagaman aalisin nito ang dimer, lumilikha ito ng isang puwang sa code. Ang isa pang enzyme, DNA polymerase, ay dapat punan ang puwang. Bilang paghahambing, nakakakuha ito ng pantulong na DNA strand at idinagdag ang naaangkop na mga pares ng base hanggang sa napunan ang puwang at naibalik ang napinsalang DNA strand. Ang pag-aayos na ito ay hindi bihira, ngunit nangyayari nang maraming beses sa isang araw sa katawan. Maaari ang mga kaguluhan sa proseso ng pag-aayos mamuno sa iba`t ibang mga karamdaman, halimbawa ang balat sakit xeroderma pigmentosum. Sa sakit na ito, ang mga apektadong indibidwal ay labis na sensitibo sa sikat ng araw dahil hindi maaayos ng mga cell ang pinsala sa UV.
