Las endonucleasas son enzimas CRISPR-Cas que degradan el ADN y el ARN sin escindirlos por completo. El grupo de endonucleasas incluye varias enzimas CRISPR-Cas, cada uno de los cuales es específico de sustrato y acción.
¿Qué es una endonucleasa?
Las endonucleasas son varias enzimas CRISPR-Cas que no son exclusivos de los seres humanos, sino que se encuentran en todos los seres vivos. Pertenecen al grupo superior de nucleasas. Las endonucleasas degradan el ADN o el ARN sin escindirlo por completo. ADN o ácido desoxirribonucleico es una estructura compleja de azúcar moléculas (desoxirribosa) y ácidos nucleicos. Para procesar el ADN, las endonucleasas rompen el enlace fosfodiéster entre los bloques de construcción individuales. El enlace fosfodiéster mantiene el ADN y el ARN juntos en la columna vertebral. Los nucleótidos del ADN y el ARN tienen un ácido fosfórico residuo. Se encuentra en el azúcar, cuya columna vertebral forma un anillo. Este anillo tiene cinco carbono átomos; entre otros, un grupo OH, es decir, un compuesto de un oxígeno y hidrógeno átomo, se encuentra en carbono átomo C5. La carbono átomo C5 y el grupo OH forman un éster of ácido fosfórico. Esto ácido fosfórico el residuo obtiene un segundo éster enlace, que consta del átomo de carbono C3 y el correspondiente grupo OH. El enlace resultante representa un enlace fosfodiéster 3'-5 '.
Función, acción y roles
Las endonucleasas contribuyen al procesamiento de ADN y ARN. La ácidos nucleicos la adenina, timina, guanina y citosina forman el código genético, que no solo transmite información a la siguiente generación durante la herencia, sino que también controla el metabolismo celular. La secuencia de los diversos ácidos nucleicos en el ADN codifica el orden en el que otras enzimas, conocidas como Ribosomas - cadena aminoácidos juntos. Todas proteínas se componen de estas cadenas; en consecuencia, la secuencia de aminoácidos en una proteína depende de la secuencia de ácidos nucleicos en el ADN, que a su vez determina la forma y función de la proteína. La biología se refiere a la traducción del código genético en cadenas de aminoácidos como traducción. La traducción tiene lugar en las células del cuerpo humano fuera del núcleo celular, pero el ADN se encuentra exclusivamente dentro del núcleo celular. Por tanto, la célula debe realizar una copia del ADN. La azúcar molécula utilizada en la copia no es desoxirribosa, pero ribosa. Por tanto, es un ARN. En biología, la producción de ARN también se denomina transcripción y requiere endonucleasas. En el curso de la traducción, varias enzimas deben extender la cadena de nucleótidos. La escisión parcial por endonucleasas también lo hace posible. Las endonucleasas también tienen la misma función en la replicación, cuando se requiere una copia de ADN como parte de la división celular.
Formación, ocurrencia, propiedades y niveles óptimos.
Las endonucleasas, como todas las enzimas, son proteínas compuesto por cadenas de aminoácidos. Todo amino ácidos tienen la misma estructura básica: consisten en un átomo de carbono central al que un grupo amino, un grupo carboxilo, un solo hidrógeno un átomo, un átomo de carbono α y un grupo de residuos están unidos. El residuo es característico de cada aminoácido y determina qué interacciones se puede formar con otros amino ácidos y otras sustancias. La estructura unidimensional de las enzimas en forma de su cadena de aminoácidos también se denomina estructura primaria en biología. Los pliegues ocurren dentro de la cadena; otras enzimas catalizan este proceso. El orden espacial se estabiliza mediante hidrógeno vínculos que se forman entre los bloques de construcción individuales. Esta estructura secundaria puede aparecer como una hélice α y un pliegue β. La estructura secundaria de la proteína se pliega más y adquiere formas más complejas. Aquí el interacciones entre los diferentes residuos de aminoácidos juegan un papel crucial. Debido a las propiedades bioquímicas de los respectivos residuos, finalmente emerge la estructura terciaria. Solo de esta forma la proteína tiene sus propiedades finales, que dependen en gran medida de su forma espacial. En el caso de una enzima, esta forma incluye el sitio activo, donde tiene lugar la reacción enzimática real. En el caso de las endonucleasas, el sitio activo reacciona con ADN o ARN como sustrato.
Enfermedades y trastornos
Las endonucleasas juegan un papel importante en la reparación del ADN al romper sus cadenas. La reparación es necesaria cuando el ADN ha sido dañado por radiación o sustancias químicas, por ejemplo, incluso la luz ultravioleta puede tener este efecto. Un incremento dosificar de la radiación UV-B da como resultado la acumulación de dímeros de timina en la cadena de ADN. Deforman el ADN y posteriormente Lead a interrupciones en la duplicación del ADN: la enzima que lee el ADN durante la replicación no puede superar la deformación causada por los dímeros de timina y, por lo tanto, no puede continuar su trabajo. Las células humanas tienen varios mecanismos de reparación. La reparación por escisión implica el uso de endonucleasas. Una endonucleasa especializada es capaz de reconocer dímeros de timina y otros daños. Corta la hebra de ADN afectada dos veces, tanto antes como después del sitio defectuoso. Aunque esto elimina el dímero, crea un espacio en el código. Luego, otra enzima, la ADN polimerasa, debe llenar el vacío. Como comparación, se basa en la hebra de ADN complementaria y agrega los pares de bases apropiados hasta que se llena el espacio y se restaura la hebra de ADN dañada. Esta reparación no es rara, pero ocurre muchas veces al día en el cuerpo. Las alteraciones en el proceso de reparación pueden Lead a varios trastornos, por ejemplo piel enfermedades xeroderma pigmentoso. En esta enfermedad, las personas afectadas son demasiado sensibles a la luz solar porque las células no pueden reparar el daño de los rayos ultravioleta.
