Endonukleazat janë Enzimat që degradojnë ADN-në dhe ARN-në pa i shkëputur plotësisht ato. Grupi i endonukleazave përfshin disa Enzimat, secila prej të cilave është specifike për substratin dhe veprimin.
Çfarë është endonukleaza?
Endonukleazat janë të ndryshme Enzimat që nuk janë unike për njerëzit, por gjenden në të gjitha gjallesat. Ato i përkasin grupit mbivendosur të nukleazave. Endonukleazat degradojnë ADN-në ose ARN-në pa e shkëputur plotësisht atë. ADN ose Acidi dezoksiribonukleik është një strukturë komplekse e sheqer Molekulat e (deoksiriboza) dhe acide nukleike. Për të përpunuar ADN-në, endonukleazat thyejnë lidhjen fosfodiesterike midis blloqeve individuale të ndërtimit. Lidhja fosfodiesterike mban ADN dhe ARN së bashku në shtyllën kurrizore. Nukleotidet e ADN-së dhe ARN-së kanë një acid fosforik mbetje. Ajo është e vendosur në sheqer, shtylla kurrizore e së cilës formon një unazë. Kjo unazë ka pesë karbon atome; ndër të tjera, një grup OH, pra një përbërës i një oksigjen dhe një hidrogjen atom, ndodhet në karbon atomi C5. karbon atomi C5 dhe grupi OH formojnë një ester of acid fosforik. Kjo acid fosforik mbetja merr një sekondë ester lidhje, e cila përbëhet nga atomi i karbonit C3 dhe grupi përkatës OH. Lidhja që rezulton përfaqëson një lidhje fosfodesteri 3′-5.
Funksioni, veprimi dhe rolet
Endonukleazat kontribuojnë në përpunimin e ADN-së dhe ARN-së. acide nukleike adenina, timina, guanina dhe citozina formojnë kodin gjenetik, i cili jo vetëm që kalon informacionin te brezi tjetër gjatë trashëgimisë por gjithashtu kontrollon metabolizmin qelizor. Sekuenca e ndryshme acide nukleike në kodet e ADN-së renditja në të cilën enzimat e tjera - të njohura si ribozomet - zinxhir aminoacidet së bashku. Të gjitha proteinat përbëhen nga këto zinxhirë; në përputhje me rrethanat, sekuenca e aminoacidet në një proteinë varet nga sekuenca e acideve nukleike në ADN - e cila nga ana tjetër përcakton formën dhe funksionin e proteinës. Biologjia i referohet përkthimit të kodit gjenetik në zinxhirët e aminoacideve si përkthim. Përkthimi bëhet në qelizat e trupit të njeriut jashtë bërthamës qelizore - por ADN-ja ndodhet ekskluzivisht brenda bërthamës qelizore. Prandaj, qeliza duhet të bëjë një kopje të ADN-së. sheqer molekula e përdorur në kopje nuk është deoksiribozë, por riboze. Prandaj, është një ARN. Në biologji, prodhimi i ARN quhet edhe transkriptim dhe kërkon endonukleaza. Në rrjedhën e përkthimit, enzimat e ndryshme duhet të shtrijnë zinxhirin e nukleotideve. Edhe copëtimi i pjesshëm nga endonukleazat e bën të mundur këtë. Endonukleazat gjithashtu kanë të njëjtin funksion në replikim, kur kërkohet një kopje e ADN-së si pjesë e ndarjes qelizore.
Formimi, ndodhja, vetitë dhe nivelet optimale
Endonukleazat, si të gjitha enzimat, janë proteinat të përbërë nga zinxhirë të aminoacidet. Të gjitha amino acide kanë të njëjtën strukturë themelore: ato përbëhen nga një atom karboni qendror në të cilin një grup amino, një grup karboksil, një i vetëm hidrogjen atomi, një atom α-karboni dhe një grup mbetjesh janë bashkangjitur. Mbetja është karakteristike për secilin aminoacid dhe përcakton se cili ndërveprimet mund të formohet me amino të tjera acide dhe substanca të tjera. Struktura një-dimensionale e enzimave në formën e zinxhirit të tyre aminoacid quhet ndryshe struktura primare në biologji. Palosjet ndodhin brenda zinxhirit; enzimat e tjera e katalizojnë këtë proces. Rendi hapësinor stabilizohet nga hidrogjen lidhje që formohen midis blloqeve individuale të ndërtimit. Kjo strukturë sekondare mund të paraqitet si si një spirale α dhe si një palë β. Struktura dytësore e proteinës paloset më tej dhe merr forma më komplekse. Këtu, ndërveprimet midis mbetjeve të ndryshme të aminoacideve luajnë rolin vendimtar. Për shkak të vetive biokimike të mbetjeve përkatëse, përfundimisht del struktura terciare. Vetëm në këtë formë proteina ka vetitë e saj përfundimtare, të cilat varen në një masë të madhe nga forma e saj hapësinore. Në rastin e një enzime, kjo formë përfshin vendin aktiv, ku ndodh reagimi aktual i enzimës. Në rastin e endonukleazave, vendi aktiv reagon me ADN ose ARN si substrat.
Sëmundjet dhe çrregullimet
Endonukleazat luajnë një rol të rëndësishëm në riparimin e ADN-së duke prishur zinxhirët e saj. Riparimi është i nevojshëm kur ADN-ja është dëmtuar nga rrezatimi ose substancat kimike, për shembull. Edhe drita UV mund ta ketë këtë efekt. Një e rritur Doza e rrezatimit UV-B rezulton në akumulimin e dimerëve të timines në fillesën e ADN-së. Ata deformojnë ADN-në dhe më pas shpie deri te ndërprerjet në dyfishimin e ADN-së: enzima që lexon ADN-në gjatë replikimit nuk mund të kalojë deformimin e shkaktuar nga dimerët e timinës dhe për këtë arsye nuk mund të vazhdojë punën e tij. Qelizat njerëzore kanë mekanizma të ndryshëm riparues. Riparimi i prerjes përfshin përdorimin e endonukleazave. Një endonukleazë e specializuar është në gjendje të njohë dimerët e timines dhe dëmtimet e tjera. Ai pret fijen e prekur të ADN-së dy herë, si para ashtu edhe pas vendit të dëmtuar. Edhe pse kjo heq dimerin, krijon një boshllëk në kod. Një enzimë tjetër, ADN polimeraza, duhet të plotësojë boshllëkun. Si krahasim, ai mbështetet në fillesën plotësuese të ADN-së dhe shton çiftet e duhura të bazës derisa të mbushet hendeku dhe të restaurohet fillesa e dëmtuar e ADN-së. Ky riparim nuk është i rrallë, por ndodh shumë herë në ditë në trup. Çrregullimet në procesin e riparimit mund shpie ndaj çrregullimeve të ndryshme, për shembull lëkurë sëmundje pigmentosum xeroderma. Në këtë sëmundje, individët e prekur janë tepër të ndjeshëm ndaj rrezeve të diellit sepse qelizat nuk janë në gjendje të riparojnë dëmtimet UV.
