エンドヌクレアーゼは 酵素 DNAとRNAを完全に切断せずに分解します。 エンドヌクレアーゼのグループには、いくつかが含まれます 酵素、それぞれが基質および作用に特異的です。
エンドヌクレアーゼとは何ですか？
エンドヌクレアーゼはさまざまです 酵素 それは人間に固有のものではありませんが、すべての生物に見られます。 それらはヌクレアーゼの上位グループに属しています。 エンドヌクレアーゼは、DNAまたはRNAを完全に切断せずに分解します。 DNAまたは デオキシリボ核酸 の複雑な構造です シュガー （デオキシリボース）と 核酸。 DNAを処理するために、エンドヌクレアーゼは個々のビルディングブロック間のホスホジエステル結合を切断します。 ホスホジエステル結合は、バックボーンでDNAとRNAを一緒に保持します。 DNAとRNAのヌクレオチドには リン酸 残基。 それはにあります シュガー、そのバックボーンがリングを形成します。 このリングにはXNUMXつあります カーボン 原子; とりわけ、OH基、すなわち、 酸素 フォルダーとその下に 水素化 アトムは、にあります カーボン 原子C5。 ザ・ カーボン 原子C5とOH基は エステル of リン酸。 この リン酸 残留物は秒を取得します エステル 結合。炭素原子C3と対応するOH基で構成されます。 得られた結合は、3'-5 'ホスホジエステル結合を表します。
機能、アクション、および役割
エンドヌクレアーゼは、DNAとRNAの処理に貢献します。 ザ・ 核酸 アデニン、チミン、グアニン、シトシンは遺伝暗号を形成し、遺伝暗号は遺伝中に情報を次世代に伝えるだけでなく、細胞代謝を制御します。 さまざまなシーケンス 核酸 DNAでは、他の酵素の順序をコード化しています–として知られています リボソーム - 鎖 アミノ酸 一緒。 すべて タンパク質 これらのチェーンで構成されています。 したがって、のシーケンス アミノ酸 タンパク質中のDNAは、DNA内の核酸の配列に依存します。これにより、タンパク質の形状と機能が決まります。 生物学は、遺伝暗号のアミノ酸鎖への翻訳を翻訳と呼びます。 翻訳は細胞核の外側の人体の細胞で起こりますが、DNAは細胞核の内側にのみ存在します。 したがって、細胞はDNAのコピーを作成する必要があります。 ザ・ シュガー コピーで使用されている分子はデオキシリボースではありませんが リボース。 したがって、それはRNAです。 生物学では、RNAの生成は転写とも呼ばれ、エンドヌクレアーゼを必要とします。 翻訳の過程で、さまざまな酵素がヌクレオチドの鎖を伸ばさなければなりません。 エンドヌクレアーゼによる部分的な切断もこれを可能にします。 エンドヌクレアーゼは、細胞分裂の一部としてDNAのコピーが必要な場合、複製においても同じ機能を持ちます。
形成、発生、特性、および最適レベル
エンドヌクレアーゼは、すべての酵素と同様に、 タンパク質 のチェーンで構成されています アミノ酸。 すべてのアミノ 酸 同じ基本構造を持っています：それらは、アミノ基、カルボキシル基、単一の中心炭素原子で構成されています 水素化 原子、α炭素原子、残基基が結合しています。 残基は各アミノ酸の特徴であり、どれを決定します 相互作用 それは他のアミノと形成することができます 酸 およびその他の物質。 アミノ酸鎖の形をした酵素の一次元構造は、生物学では一次構造とも呼ばれます。 折り畳みはチェーン内で発生します。 他の酵素がこのプロセスを触媒します。 空間秩序はによって安定化されます 水素化 個々のビルディングブロック間に形成される結合。 この二次構造は、α-ヘリックスとβ-フォールドの両方として現れる可能性があります。 タンパク質の二次構造はさらに折りたたまれ、より複雑な形を取ります。 ここでは、 相互作用 異なるアミノ酸残基間の重要な役割を果たします。 それぞれの残基の生化学的特性により、最終的に三次構造が出現します。 この形でのみ、タンパク質はその空間的形状に大きく依存する最終的な特性を持ちます。 酵素の場合、この形状には実際の酵素反応が起こる活性部位が含まれます。 エンドヌクレアーゼの場合、活性部位は基質としてDNAまたはRNAと反応します。
疾患および障害
エンドヌクレアーゼは、その鎖を分解することによってDNAの修復に重要な役割を果たします。 DNAが放射線や化学物質などで損傷した場合など、修復が必要です。紫外線でもこの影響を与える可能性があります。 増加 線量 UV-B放射線の照射により、DNA鎖にチミン二量体が蓄積します。 それらはDNAを変形させ、続いて つながる DNAの複製の混乱へ：複製中にDNAを読み取る酵素は、チミン二量体によって引き起こされた変形を乗り越えることができず、したがってその働きを続けることができません。 人間の細胞にはさまざまな修復メカニズムがあります。 除去修復には、エンドヌクレアーゼの使用が含まれます。 特殊なエンドヌクレアーゼは、チミン二量体やその他の損傷を認識することができます。 欠陥部位の前後の両方で、影響を受けたDNA鎖をXNUMX回切断します。 これにより二量体は削除されますが、コードにギャップが生じます。 次に、別の酵素であるDNAポリメラーゼがギャップを埋める必要があります。 比較として、それは相補的DNA鎖を利用し、ギャップが埋められて損傷したDNA鎖が回復するまで、適切な塩基対を追加します。 この修復は珍しいことではありませんが、体内でXNUMX日に何度も発生します。 修復プロセスの障害は、 つながる さまざまな障害に、例えば 皮膚 病気 色素性乾皮症。 この病気では、細胞が紫外線による損傷を修復できないため、影響を受けた個人は日光に過度に敏感です。
