核酸内切酶:功能与疾病

核酸内切酶是 会降解DNA和RNA而不会完全裂解它们。 核酸内切酶组包括几种 ,每一个都是特定于特定对象和特定操作的。

什么是核酸内切酶?

核酸内切酶是多种多样的 不是人类独有的,而是存在于所有生物中的。 它们属于核酸酶的上级组。 核酸内切酶降解DNA或RNA而不完全裂解。 DNA或 脱氧核糖核酸 是一个复杂的结构 分子 (脱氧核糖)和 核酸。 为了加工DNA,核酸内切酶打破了各个构件之间的磷酸二酯键。 磷酸二酯键在主链上将DNA和RNA结合在一起。 DNA和RNA的核苷酸有一个 磷酸 残留物。 它位于 ,其骨架形成一个环。 这枚戒指有五个 原子其中,一个OH基团,即一个 氧气 的网络 加氢 原子,位于 原子C5。 这 原子C5和OH基团形成一个 of 磷酸。 这 磷酸 残留物获得第二 键,由碳原子C3和相应的OH基团组成。 所得键代表3'-5'磷酸二酯键。

功能,动作和角色

核酸内切酶有助于DNA和RNA的加工。 这 核酸 腺嘌呤,胸腺嘧啶,鸟嘌呤和胞嘧啶形成遗传密码,不仅可以在遗传过程中将信息传递给下一代,还可以控制细胞的代谢。 各种顺序 核酸 在DNA中编码其他酶的顺序-被称为 核糖体 - 链 氨基酸 一起。 全部 蛋白质 由这些链条组成; 因此,序列 氨基酸 蛋白质中的蛋白质取决于DNA中核酸的序列,而后者又决定了蛋白质的形状和功能。 生物学是指将遗传密码翻译成氨基酸链的翻译。 翻译发生在细胞核外部的人体细胞中,但DNA仅位于细胞核内部。 因此,细胞必须复制DNA。 这 复制中使用的分子不是脱氧核糖,而是 核糖。 因此,它是一种RNA。 在生物学中,RNA的产生也称为转录,需要核酸内切酶。 在翻译过程中,各种酶必须延伸核苷酸链。 核酸内切酶的部分切割也使之成为可能。 当需要DNA拷贝作为细胞分裂的一部分时,核酸内切酶在复制中也具有相同的功能。

形成,发生,性质和最佳水平

像所有酶一样,核酸内切酶是 蛋白质 由...的链组成 氨基酸。 所有氨基 具有相同的基本结构:它们由一个中央碳原子组成,一个氨基,一个羧基,一个碳原子和一个碳原子 加氢 原子,α-碳原子和残基相连。 残基是每个氨基酸的特征,并确定哪个 互动 它可以与其他氨基形成 和其他物质。 氨基酸链形式的酶的一维结构在生物学中也被称为一级结构。 折痕发生在链条内。 其他酶催化该过程。 通过以下方式使空间顺序稳定 加氢 各个构件之间形成的键。 该二级结构可以同时显示为α-螺旋和β-折叠。 蛋白质的二级结构进一步折叠并呈现出更复杂的形状。 在这里, 互动 之间的不同氨基酸残基起着至关重要的作用。 由于各个残基的生化特性,最终出现了三级结构。 蛋白质只有以这种形式才具有其最终特性,这在很大程度上取决于其空间形状。 在酶的情况下,该形状包括实际发生酶反应的活性位点。 在核酸内切酶的情况下,活性位点与DNA或RNA作为底物反应。

疾病与失调

核酸内切酶通过破坏其链在DNA修复中起重要作用。 例如,当DNA被辐射或化学物质损坏时,修复是必要的。即使是紫外线也可以起到这种作用。 增加了 剂量 UV-B辐射的产生导致胸腺嘧啶二聚体在DNA链中积累。 他们使DNA变形,随后 导致DNA复制的破坏:在复制过程中读出DNA的酶无法通过胸腺嘧啶二聚体引起的变形,因此无法继续其工作。 人细胞具有多种修复机制。 切除修复涉及核酸内切酶的使用。 专门的核酸内切酶能够识别胸腺嘧啶二聚体和其他损伤。 它在缺陷位点之前和之后均将受影响的DNA链切割了两次。 尽管这样可以消除二聚体,但会在代码中造成间隙。 然后,另一种酶(DNA聚合酶)必须填补这一空白。 作为比较,它利用互补的DNA链并添加适当的碱基对,直到填补缺口并恢复受损的DNA链。 这种修复并非罕见,但一天会在体内发生多次。 维修过程中的干扰会 各种疾病,例如 皮肤 疾病 色素干皮。 在这种疾病中,受影响的个体对阳光过度敏感,因为细胞无法修复紫外线损伤。