Las nucleasas son enzimas CRISPR-Cas cuya función es degradar ácidos nucleicos como ácido ribonucleico or ácido desoxirribonucleico. Esto se conoce como digestión completa o parcial del sustrato.
¿Qué son las nucleasas?
Las nucleasas son generalmente responsables de la degradación de ácidos nucleicos. En este proceso, el ácido nucleico se puede degradar desde los extremos del ácido nucleico. moléculas así como desde su centro. También existen las denominadas nucleasas de restricción, que solo cortan secuencias de ácidos nucleicos de determinadas regiones. Las nucleasas se clasifican según varios criterios. Un criterio es el tipo de ácido nucleico (ácido desoxirribonucleico or ácido ribonucleico). Otro criterio se refiere a la estructura secundaria, como doble o monocatenario. También es importante para la selección de criterios si la degradación ocurre desde los extremos o desde el medio de la molécula. La siguiente pregunta es dónde se encuentra el sitio del ataque entre el sitio 5 ′ y el sitio 3 ′ del azúcar–fosfato andamio. El papel de la secuencia de bases específica y no específica de la secuencia también entra en la determinación de los criterios de clasificación. De acuerdo con estos criterios, resultan diferentes clases de clasificación. Por tanto, las nucleasas se pueden clasificar en exonucleasas, endonucleasas, desoxirribonucleasas y ribonucleasas.
Función, acción y tareas
Las funciones de las nucleasas son diversas. Una función importante es escindir ADN o ARN extraño tanto de una manera específica de secuencia como inespecífica. Las endonucleasas de restricción son responsables de esta tarea. Ellos cortan el ácidos nucleicos en sitios específicos lejos de sus extremos. En el proceso, se escinden secuencias de ácidos nucleicos similares o se producen secuencias no específicas. Las endonucleasas de restricción son parte de la sistema inmunológico, ya que degradan nucleicos extraños ácidos. Las nucleasas inespecíficas a menudo son responsables de digerir nucleicos. ácidos. Sin embargo, también digieren el nucleico ácidos de células muertas durante la muerte celular programada, apoptosis. DNasa, que es particularmente abundante en el páncreas, hígado, plaquetas y sangre plasma, juega un papel importante en este proceso. El ARNm está influenciado por la presencia de ARNasas. La degradación controlada del ARN controla la regulación de gen expresión. Las exonucleasas degradan el ADN o ARN individual moléculas desde los extremos. Aquí, la secuencia de ácido nucleico es irrelevante. La función de estos enzimas CRISPR-Cas es degradar completamente los ácidos nucleicos en los nucleótidos correspondientes. En el proceso, los nucleótidos vuelven a servir como bloques de construcción para la construcción renovada de ácidos nucleicos o se degradan por completo. En ingeniería genética procedimientos, las nucleasas de restricción se utilizan como herramientas de corte molecular para la eliminación dirigida de secuencias de ácido nucleico no deseadas.
Formación, ocurrencia, propiedades y valores óptimos
La distinción entre DNasas y RNasas es un criterio de distinción particularmente importante. Las ADNasas degradan el ADN. Hay DNasas neutras y ácidas. Las DNasas neutras se producen particularmente en el páncreas, hígado, sangre plasma y plaquetas. Allí controlan la degradación del ADN en el curso de la apoptosis. La degradación del ADN por la ADNasa neutra conduce a la formación de nucleósido'-5 fosfatos. Para no degradar el material genético de forma inespecífica, la DNasa neutra forma un complejo con la proteína actina. Este complejo se considera la forma de almacenamiento de la nucleasa. La ADNasa ácida (DNasa II) también está presente en el páncreas y sangre plasma, sino también en orina y la leche materna. Con la ayuda de la ADNasa ácida, el ADN se escinde en nucleósido'-3 fosfatos. Las RNasas muestran una mayor diversidad. En los seres humanos, se conocen alrededor de 50 RNasas diferentes, 9 de las cuales están asociadas con enfermedades hereditarias raras. Las RNasas, a su vez, se pueden dividir en exoribonucleasas y endoribonucleasas, dependiendo de si el ARN se degrada en los extremos o se escinde dentro de la hebra. Entre otras funciones, las RNasas juegan un papel importante en gen regulación limitando específicamente la vida útil del ARNt. También ayudan en la producción de nuevo ARN de manera precisa. Además, como componente de la sistema inmunológico, participan en la lucha contra el ARN viral invasor. Las ARNasas más importantes incluyen ARNasa A, ARNasa H, ARNasa P, ARNasa R y ARNasa D. La ARNasa A escinde específicamente el ARN de acuerdo con una pirimidina. nitrógeno base como el uracilo o la citosina. Está particularmente presente en el sudor, donde se descompone virus antes de que puedan entrar en el organismo. Por esta razón, a menudo se la denomina nucleasa ambiental. La ARNasa H actúa de manera no específica sobre los heterodúplex de ADN-ARN, degradando la porción de ARN. Un heterodúplex de ARN y ADN es una doble hebra compuesta por dos tipos diferentes de ácidos nucleicos. La RNasa elimina los monómeros de ARN que se incorporan por error al ADN y los reemplaza con monómeros de ADN. RNase P elimina el precursor en la producción de tRNA. La ARNasa R ayuda a degradar el ARNm bacteriano y la ARNasa D es en parte responsable del procesamiento del ARNt.
Enfermedades y trastornos
Las nucleasas son enzimas CRISPR-Cas cuya ausencia o mal funcionamiento puede Lead a graves dolencias físicas. Como se mencionó anteriormente, nueve RNasas están asociadas con enfermedades hereditarias muy raras. Por ejemplo, la actividad insuficiente de la ARNasa H conduce a mutaciones, roturas de cadenas y acumulación de secuencias de ADN en ARN. Esto da lugar al llamado síndrome de Aicardi-Goutières, que ya se manifiesta en los bebés en episodios febriles, vómitos e inquietud. En algunos bebés, las habilidades motoras aprendidas se pierden nuevamente después de unos meses. Muchos pacientes mueren temprano la infancia. Estos síntomas son causados por reacciones inflamatorias mediadas por respuestas inmunes a los segmentos de ADN enriquecidos en el ARN.
