¿Qué es una helicasa?
Una helicasa es una enzima que los descifrados se unieron a hebras de ácido desoxirribonucleico (ADN) o ácido ribonucleico (ARN). Por lo general, se mueve en una dirección por una molécula de ADN de doble cadena o una molécula de ARN auto unida, rompiendo los enlaces de hidrógeno entre los pares de bases de nucleótidos complementarios. Las enzimas helicasa son importantes para los procesos celulares de replicación y reparación de ADN, transcripción de ADN a ARN, traducción de proteínas y la creación de ribosomas.
Hay muchos tipos diferentes de enzimas helicasa, incluidas 24 helicasas diferentes en el cuerpo humano. Cada uno tiene una estructura y método de operación ligeramente diferentes. Algunos funcionan como monómeros, o enzimas de una sola unidad, mientras que otros forman dímeros o incluso hexámeros, combinando múltiples subunidades de proteínas para una función óptima. Todas las helicasas comparten al menos cierto grado de similitud en su secuencia de aminoácidos, y se cree que estas áreas similares están involucradas en la unión de la cadena de ADN o ARN o la unión e hidrólisis de la adenosinatrifosfato (ATP). Estos motivos de secuencia comunes han ayudado a la clasificación de helicasas en cinco familias principales.
La función de una helicasa varía según su estructura y técnica específicas para relajarse. Algunos están activos, utilizando ATP para descansar los hilos, mientras que otros son pasivos y no requieren energía para funcionar. Dado que las moléculas de ADN y ARN se combinan y permanecen conectadas a través de enlaces de hidrógeno, muchas helicasas usarán moléculas de ATP para romper activamente estos enlaces. Estas enzimas tendrán un sitio de unión de ATP que les permitirá hidrolizar ATP para ganar la energía necesaria para romper los enlaces de hidrógeno. La descomposición de ATP a menudo impulsará la enzima por la cadena de ADN o ARN, haciendo que su movimiento sea unidireccional y permitiendo que evite que los hilos recientemente separados se recombinen.
Otras enzimas helicasa no usan métodos energéticos activos para separar el nucleopares de bases de marea. En cambio, se unen a los hilos de ADN o ARN y esperan hasta que las fluctuaciones y el movimiento energéticas locales cambien parcialmente los hilos. Luego translocan y se unen en la brecha recién formada, evitando que los hilos se reincorporen. Este mecanismo es generalmente más lento, ya que depende del azar y los movimientos aleatorios para relajarse, en lugar de un mecanismo directo y controlado.
Algunas enzimas de ARN helicasa utilizarán un mecanismo diferente para la unión y el relajado. Si bien muchas helicasas de ARN actúan de manera similar a la ADN helicasa, otras se unirán con un segmento único de ARN y también requerirán unión de ATP. Estas helicasas en realidad no hidrolizarán el ATP o derivarán energía de él, pero el ATP es necesario para un cambio de forma que active la enzima.