Les endonucléases sont enzymes qui dégradent l'ADN et l'ARN sans les cliver complètement. Le groupe des endonucléases comprend plusieurs enzymes, dont chacun est spécifique au substrat et à l'action.
Qu'est-ce qu'une endonucléase?
Les endonucléases sont diverses enzymes qui ne sont pas uniques aux humains mais se retrouvent dans tous les êtres vivants. Ils appartiennent au groupe supérieur des nucléases. Les endonucléases dégradent l'ADN ou l'ARN sans le cliver complètement. ADN ou acide désoxyribonucléique est une structure complexe de sucre molécules (désoxyribose) et acides nucléiques. Pour traiter l'ADN, les endonucléases rompent la liaison phosphodiester entre les différents éléments constitutifs. La liaison phosphodiester maintient l'ADN et l'ARN ensemble au niveau du squelette. Les nucléotides de l'ADN et de l'ARN ont un acide phosphorique résidu. Il est situé sur le sucre, dont l'épine dorsale forme un anneau. Cette bague a cinq carbone les atomes; entre autres, un groupe OH, c'est-à-dire un composé d'un oxygène et Hydrogénation atome, est situé à carbone atome C5. le carbone l'atome C5 et le groupe OH forment un ester of acide phosphorique. Ce acide phosphorique le résidu obtient une seconde ester liaison, qui se compose de l'atome de carbone C3 et du groupe OH correspondant. La liaison résultante représente une liaison phosphodiester 3'-5 '.
Fonction, action et rôles
Les endonucléases contribuent au traitement de l'ADN et de l'ARN. le acides nucléiques l'adénine, la thymine, la guanine et la cytosine forment le code génétique, qui non seulement transmet des informations à la génération suivante au cours de l'hérédité, mais contrôle également le métabolisme cellulaire. La séquence des différents acides nucléiques dans l'ADN code l'ordre dans lequel les autres enzymes - appelées Ribosomes - chaîne acides aminés ensemble. Tout protéines sont constitués de ces chaînes; en conséquence, la séquence de acides aminés dans une protéine dépend de la séquence des acides nucléiques dans l'ADN - qui à son tour détermine la forme et la fonction de la protéine. La biologie fait référence à la traduction du code génétique en chaînes d'acides aminés en tant que traduction. La traduction a lieu dans les cellules du corps humain à l'extérieur du noyau cellulaire - mais l'ADN est situé exclusivement à l'intérieur du noyau cellulaire. Par conséquent, la cellule doit faire une copie de l'ADN. le sucre la molécule utilisée dans la copie n'est pas le désoxyribose, mais ribose. C'est donc un ARN. En biologie, la production d'ARN est également appelée transcription et nécessite des endonucléases. Au cours de la traduction, diverses enzymes doivent étendre la chaîne de nucléotides. Un clivage partiel par les endonucléases rend également cela possible. Les endonucléases ont également la même fonction de réplication, lorsqu'une copie d'ADN est requise dans le cadre de la division cellulaire.
Formation, occurrence, propriétés et niveaux optimaux
Les endonucléases, comme toutes les enzymes, sont protéines composé de chaînes de acides aminés. Tous les amino des acides ont la même structure de base: ils sont constitués d'un atome de carbone central auquel un groupe amino, un groupe carboxyle, un seul Hydrogénation atome, un atome de carbone α et un groupe résidu sont attachés. Le résidu est caractéristique de chaque acide aminé et détermine quel interactions il peut se former avec d'autres amino des acides et d'autres substances. La structure unidimensionnelle des enzymes sous la forme de leur chaîne d'acides aminés est également appelée structure primaire en biologie. Les plis se produisent dans la chaîne; d'autres enzymes catalysent ce processus. L'ordre spatial est stabilisé par Hydrogénation les liens qui se forment entre les éléments constitutifs individuels. Cette structure secondaire peut apparaître à la fois comme une hélice α et un pli β. La structure secondaire de la protéine se replie davantage et prend des formes plus complexes. Ici le interactions entre les différents résidus d'acides aminés jouent le rôle crucial. En raison des propriétés biochimiques des résidus respectifs, la structure tertiaire émerge finalement. Ce n'est que sous cette forme que la protéine a ses propriétés finales, qui dépendent dans une large mesure de sa forme spatiale. Dans le cas d'une enzyme, cette forme comprend le site actif, où la réaction enzymatique proprement dite a lieu. Dans le cas des endonucléases, le site actif réagit avec l'ADN ou l'ARN comme substrat.
Maladies et troubles
Les endonucléases jouent un rôle important dans la réparation de l'ADN en décomposant ses chaînes. La réparation est nécessaire lorsque l'ADN a été endommagé par des radiations ou des substances chimiques, par exemple, même la lumière UV peut avoir cet effet. Une augmentation dose du rayonnement UV-B entraîne l'accumulation de dimères de thymine dans le brin d'ADN. Ils déforment l'ADN et par la suite conduire aux perturbations dans la duplication de l'ADN: l'enzyme qui lit l'ADN pendant la réplication ne peut pas dépasser la déformation causée par les dimères de thymine et ne peut donc pas continuer son travail. Les cellules humaines ont divers mécanismes de réparation. La réparation par excision implique l'utilisation d'endonucléases. Une endonucléase spécialisée est capable de reconnaître les dimères de thymine et d'autres dommages. Il coupe le brin d'ADN affecté deux fois, à la fois avant et après le site défectueux. Bien que cela supprime le dimère, cela crée un espace dans le code. Une autre enzyme, l'ADN polymérase, doit alors combler le vide. À titre de comparaison, il s'appuie sur le brin d'ADN complémentaire et ajoute les paires de bases appropriées jusqu'à ce que l'espace soit rempli et que le brin d'ADN endommagé soit restauré. Cette réparation n'est pas rare, mais se produit plusieurs fois par jour dans le corps. Des perturbations dans le processus de réparation peuvent conduire à divers troubles, par exemple le peau maladie xérodermie pigmentaire. Dans cette maladie, les personnes touchées sont trop sensibles à la lumière du soleil car les cellules sont incapables de réparer les dommages causés par les UV.
