Vad är en Deoxyribonuclease?

Deoxyribonukleas är ett enzym som klyver DNA och är också känt som DNas. Det är involverat i reparation av skadat DNA och används kliniskt för att behandla cystisk fibros. Bakteriella deoxiribonukleaser har bidragit till att fastställa tekniken för genteknik.

Det finns olika typer av deoxiribonukleaser, men alla har gemensamt klyvning av fosfatbindningen i baserna som utgör DNA-ryggraden. Exodeoxyribonukleaser klyver DNA från slutet av baskedjan som utgör en DNA-molekyl och reser inåt. Dessa verkar på enkelsträngat DNA och är icke-specifika. Endonukleaser klyver DNA i kedjan. Vissa är mycket specifika och kräver vissa bassekvenser för att agera, medan andra inte diskriminerar och kommer att klyva var som helst.

Människor producerar två olika typer av deoxiribonukleas som är endonukleaser. Deoxyribonukleas I och II skiljer sig åt i de produkter de producerar och pH vid vilket de är aktiva. Deoxyribonukleas II kan vara involverat i programmerad celldöd eller cellernas målinriktade död.

Deoxyribonukleas primära funktion i högre organismer, och en viktig funktion i alla organismer, är i DNA-reparation. DNA kan skadas genom olika mekanismer, och det finns en reparationsväg som involverar skärning av det skadade DNA. En endonukleas känner igen det skadade DNA: t och spjälkar det på vardera sidan där skadan har gjorts. Sedan tar en exodeoxyribonukleas bort det skadade DNA: t och lämnar ett gap. Denna lucka fylls i med ett DNA-polymeras eller ett enzym som syntetiserar DNA.

DNA-reparation sker också när DNA tillverkas. Om ett fel upptäcks fixas det med ett DNA-polymeras som har exodeoxyribonuklasaktivitet. Det kommer att klyva den felaktiga basen så att den korrekta kan sättas in.

Mänskligt deoxiribonukleas har kliniska tillämpningar. Människor som lider av cystisk fibros har vita blodkroppar fulla av DNA som samlas i sitt slem. Humant rekombinant deoxiribonukleas I ges i aerosolform till sådana patienter. Det bryter ned DNA och hjälper till att rensa slemet från lungorna. Denna behandling godkändes 1993 i USA.

Deoxyribonukleaser är av stor nytta som restriktionsenzymer . Vissa av endonukleaserna klyver endast vid specifika uppsättningar baser. De kan användas för att bryta ner DNA, vilket ger fragment som kan separeras genom gelelektrofores för att producera specifika mönster. Hos människor, om regioner av DNA används som är mycket varierande, kan matsmältningen ge mönster som är unika, som fingeravtryck. Sådan fingeravtryck har varit mycket användbar för faderskapstest och kriminalteknisk arbete.

Bakteriella deoxiribonukleaser bryter ned DNA från invaderande organismer, såsom virus. De tenderar att rikta mycket specifika mål på DNA. Upptäckten av dessa restriktionsenzymer hjälpte till att starta bioteknikrevolutionen. Klyvningens specificitet har gjort det möjligt för forskare att använda dessa enzymer i gentekniska experiment.