Co to jest deoksyrybonukleaza?
Deoksyrybonukleaza jest enzymem, który rozszczepia DNA i jest również znany jako DNaza. Jest zaangażowany w naprawę uszkodzonego DNA i jest stosowany klinicznie w leczeniu mukowiscydozy. Bakteryjne deoksyrybonukleazy przyczyniły się do ustalenia technik inżynierii genetycznej.
Istnieją różne rodzaje deoksyrybonukleazy, ale wszystkie mają wspólne rozszczepienie wiązania fosforanu podstaw, które tworzą kręgosłup DNA. Exodeoksyrybonukleaza rozszczepiają DNA z końca łańcucha zasad, które tworzą cząsteczkę DNA i podróżują do wewnątrz. Działają one na jednoniciowym DNA i są niespecyficzne. endonucleases rozszczepiaj DNA w łańcuchu. Niektóre są bardzo specyficzne i wymagają do działania niektórych sekwencji podstawowych, podczas gdy inne nie rozróżniają i rozszczepiają się wszędzie.
Ludzie wytwarzają dwa różne typy deoksyrybonukleazy, które są endonukleazą. Deoksyrybonukleaza I i II różnią się produktami, które wytwarzają i pH, przy których są aktywne. DeoksyrybonukleazaII może być zaangażowane w zaprogramowaną śmierć komórek lub docelową śmierć komórek.
Podstawową funkcją deoksyrybonukleazy w wyższych organizmach i głównej funkcji we wszystkich organizmach jest naprawa DNA. DNA może zostać uszkodzone przez różne mechanizmy, a istnieje ścieżka naprawcza obejmująca wycięcie uszkodzonego DNA. Endonukleaza rozpoznaje uszkodzone DNA i denerwuje go po obu stronach, w których wyrządzono uszkodzenie. Następnie eksodeoksyrybonukleaza usuwa uszkodzony DNA, pozostawiając szczelinę. Ta szczelina jest wypełniona polimerazą DNA lub enzymem, który syntetyzuje DNA.
Odbywa się również naprawa DNA w miarę wykonania DNA. Jeśli błąd zostanie wykryty, zostanie on naprawiony przez polimerazę DNA, która ma aktywność ekodeoksyrybonuklazy. Rozszczepi się nieprawidłową podstawę, aby można było wstawić prawidłową.
Ludzka deoksyrybonukleaza ma zastosowania kliniczne. Osoby cierpiące na mukowiscydozę maE białe krwinki pełne DNA gromadzące się w ich śluzie. Rekombinowana ludzka deoksyrybonukleaza I jest podawana w postaci aerozolu dla takich pacjentów. Degraduje DNA i pomaga usunąć śluz z płuc. Leczenie to zostało zatwierdzone w 1993 r. W Stanach Zjednoczonych.
Deoxyribonukleaz są bardzo użyteczne jako enzymy restrykcyjne . Niektóre z endonukleasów rozszczepiają się tylko do określonych zestawów podstaw. Można je wykorzystać do rozbicia DNA, wytwarzając fragmenty, które można oddzielić za pomocą elektroforezy żelowej w celu uzyskania określonych wzorów. U ludzi, jeśli stosowane są regiony DNA, które są bardzo zmienne, trawienie mogą dawać unikalne wzory, takie jak odciski palców. Takie odciski palców było bardzo przydatne do testowania ojcostwa i pracy kryminalistycznej.
Bakteryjne deoksyrybonukleazy rozkładają DNA organizmów atakujących, takich jak wirusy. Mają tendencję do celowania bardzo specyficznych celów na DNA. Odkrycie tych enzymów ograniczenia pomogło rozpocząć rewolucję biotechnologiczną. Sszczególność cięcia umożliwiła badaczom stosowanie tych enzymów w eksperymentach inżynierii genetycznej.