ميزات Helicasa والهياكل والوظائف

ال هيليكاز يشير إلى مجموعة من الإنزيمات من النوع البروتيني المائي مهمة جدًا لجميع الكائنات الحية ؛ وتسمى أيضا البروتينات الحركية. هذه تتحرك من خلال السيتوبلازم الخلية ، وتحول الطاقة الكيميائية إلى عمل ميكانيكي عن طريق التحلل المائي لل ATP.

وظيفتها الأكثر أهمية هي كسر الروابط الهيدروجينية بين القواعد النيتروجينية للأحماض النووية ، وبالتالي السماح بتكرارها. من المهم التأكيد على أن المروحيات منتشرة في كل مكان ، لأنها موجودة في الفيروسات والبكتيريا والكائنات الحية حقيقية النواة.

تم اكتشاف أول هذه البروتينات أو الإنزيمات في عام 1976 في البكتيريا الإشريكية القولونية. بعد عامين تم اكتشاف أول مروحية في كائن حقيقي النواة ، في نباتات الزنبق.

تتميز بروتينات الهليز حاليًا في جميع الممالك الطبيعية بما في ذلك الفيروسات ، مما يعني أنه تم إنشاء معرفة واسعة حول هذه الإنزيمات المائية ، ووظائفها في الكائنات الحية ودورها الميكانيكي..

مؤشر

• 1 الخصائص
  • 1.1 مروحية الحمض النووي
  • 1.2 helicase RNA
• 2 التصنيف
  • 2.1 SF1
  • 2.2 SF2
  • 2.3 SF3
  • 2.4 SF4
  • 2.5 SF5
  • 2.6 SF6
• 3 هيكل
• 4 وظائف
  • 4.1 مروحية الحمض النووي
  • 4.2 مروحية RNA
• 5 أهمية طبية
  • 5.1 متلازمة ويرنر
  • 5.2 متلازمة بلوم
  • 5.3 متلازمة روثموند طومسون
• 6 المراجع

ملامح

الهيليكات هي الجزيئات البيولوجية أو الطبيعية التي تسرع التفاعلات الكيميائية (الإنزيمات). وتتميز بشكل رئيسي بفصل المركبات الكيميائية لفوسفات الأدينوزين (ATP) عن طريق التحلل المائي.

تستخدم هذه الإنزيمات ATP لربط وإعادة تشكيل مجمّعات الأحماض النووية الريبية (DNA) والأحماض الريبية (RNA).

هناك نوعان على الأقل من طائرات الهليكوبتر: الحمض النووي والحمض النووي.

مروحية الحمض النووي

تعمل طائرات هليكوبتر الحمض النووي على تكرار الحمض النووي وتتميز بفصل الحمض النووي من فروع مزدوجة إلى فروع واحدة.

Helicase RNA

تعمل هذه الإنزيمات في العمليات الأيضية لحمض الريبونوكلي (RNA) وفي التكاثر أو التكاثر أو التولد الحيوي الريباسي.

يعتبر هليز الرنا أيضًا مفتاحًا في عملية الرنا المرسال المسبق للـ RNA (mRNA) وبدء تخليق البروتين ، بعد نسخ الحمض النووي إلى الرنا في نواة الخلية.

التصنيف

يمكن التمييز بين هذه الإنزيمات وفقًا لتماثلها في تسلسل الأحماض الأمينية لنطاق الأحماض الأمينية المركزية ATPase ، أو لأسباب التسلسل المشتركة. وفقًا للتصنيف ، يتم تجميعها في 6 خواص فائقة (SF 1-6):

SF1

إنزيمات هذه العائلة الفائقة لها قطبية من الإزفاء 3'-5 'أو 5'-3' ولا تشكل هياكل حلقية.

SF2

ومن المعروف باسم أكبر مجموعة من طائرات الهليكوبتر وتتكون أساسا من طائرات الهليكوبتر الجيش الملكي النيبالي. أنها تمثل قطبية من الإزاحة عموما 3'5 'مع استثناءات قليلة جدا.

لديهم تسعة دوافع (من اللغة الإنجليزية زخارف, والتي تُترجم على أنها "عناصر متكررة") لتسلسلات الأحماض الأمينية المحفوظة بشدة ، ومثل SF1 ، لا تشكل هياكل حلقية.

SF3

إنها طائرات هليكوبتر تشبه الفيروسات ولها قطبية إزفاء فريدة من 3 إلى 5. لديهم فقط أربعة زخارف تسلسل المحفوظة للغاية وتشكيل هياكل حلقة أو حلقات.

SF4

تم وصفها لأول مرة في البكتيريا والبكتيريا. هم مجموعة من طائرات الهليكوبتر التكرار أو النسخ المتماثل.

لديهم قطبية إزفاء فريدة من 5'3 '، ولديها خمسة أشكال متسلسلة محفوظة للغاية. تتميز هذه طائرات الهليكوبتر لأنها تشكل حلقات.

SF5

هم بروتينات من نوع عامل رو. تتميز طائرات الهليكوبتر من عائلة SF5 المميزة بالكائنات بدائية النواة وتعتمد على ست عشري في ATP. ويعتقد أنها ترتبط ارتباطا وثيقا SF4 ؛ لديهم أيضا الأشكال الدائري وغير الحلقي.

SF6

إنها بروتينات مرتبطة على ما يبدو بأسرة SF3 الفائقة. ومع ذلك ، فإن SF6 يقدم مجالًا من بروتينات ATPase المرتبطة بالأنشطة الخلوية المتنوعة (بروتينات AAA) غير موجودة في SF3.

هيكل

هيكليا ، جميع طائرات الهليكوبتر لها زخارف متسلسلة محفوظة للغاية في الجزء الأمامي من هيكلها الأساسي. يحتوي جزء من الجزيء على ترتيب معين للأحماض الأمينية يعتمد على الوظيفة المحددة لكل مروحية.

طائرات الهليكوبتر التي تمت دراستها من الناحية الهيكلية هي تلك الموجودة في عائلة SF1 الفائقة. من المعروف أن هذه البروتينات يتم تجميعها في مجالين يشبهان إلى حد كبير البروتينات متعددة الوظائف RecA ، وتشكل هذه المجالات جيبًا ملزماً بـ ATP.

يمكن للمناطق غير المحفوظة تقديم مجالات محددة من نوع التعرف على الحمض النووي ، مجال التوطين الخلوي ومجال بروتين البروتين.

وظائف

مروحية الحمض النووي

تعتمد وظائف هذه البروتينات على مجموعة متنوعة من العوامل ، من بينها التوتر البيئي ، ونسب الخلايا ، والخلفية الوراثية ومراحل دورة الخلية..

من المعروف أن مروحيات الحمض النووي لـ SF1 تؤدي وظائف محددة في إصلاح الحمض النووي وتكراره ونقله وإعادة تركيبه.

سلاسل منفصلة من اللولب المزدوج من الحمض النووي والمشاركة في صيانة التيلوميرات ، في إصلاحات بسبب كسر حبلا مزدوج وفي القضاء على البروتينات المرتبطة الأحماض النووية.

Helicase RNA

كما ذكرنا سابقًا ، تعد طائرات RNA المروحية حيوية في الغالبية العظمى من عمليات التمثيل الغذائي لل RNA ، ومن المعروف أيضًا أن هذه البروتينات متورطة في اكتشاف الحمض النووي الريبي الفيروسي..

بالإضافة إلى ذلك ، فإنها تعمل على الاستجابة المناعية المضادة للفيروسات ، لأنها تكتشف الرناوات الأجنبية أو الأجنبية في الجسم (في الفقاريات).

أهمية طبية

تساعد الهيليكات الخلايا على التغلب على الإجهاد الداخلي والخارجي ، وتجنب عدم الاستقرار الصبغي والحفاظ على التوازن الخلوي.

يرتبط فشل هذا النظام أو التوازن التماثلي بالطفرات الجينية التي تنطوي على الجينات التي تشفر البروتينات من نوع هيليز. لهذا السبب هم موضوع الدراسات الطبية الحيوية والوراثية.

فيما يلي سنذكر بعض الأمراض المتعلقة بالطفرات في الجينات التي تشفر الحمض النووي كبروتينات هليز:

متلازمة ويرنر

إنه مرض وراثي ناتج عن طفرة في جين يسمى WRN ، والذي يرمز لهوكيز. لا يعمل الهيليكت المتحول بشكل صحيح ويسبب سلسلة من الأمراض التي تشكل معًا متلازمة ويرنر.

السمة الرئيسية لأولئك الذين يعانون من هذا المرض هو الشيخوخة المبكرة. لكي يظهر المرض ، يجب أن يرث الجين المتحول من كلا الوالدين ؛ نسبة حدوثه منخفضة للغاية ولا يوجد علاج لعلاجه.

متلازمة بلوم

متلازمة بلوم هي مرض وراثي ناتج عن طفرة جين وراثي جسمي يسمى BLM يقوم بتشفير بروتين هيليز. يحدث فقط للأفراد متجانسة لتلك الشخصية (المتنحية).

السمة الرئيسية لهذا المرض النادر هي فرط الحساسية لأشعة الشمس ، والتي تسبب آفات الجلد من نوع الطفح الجلدي الأحمر. لا يوجد حتى الآن علاج.

متلازمة روثموند طومسون

ومن المعروف أيضا باسم ضمور الجلد الخلقي. إنه مرض من أصل جيني نادر للغاية: حتى الآن هناك أقل من 300 حالة موصوفة حول العالم. 

وهو ناتج عن طفرة في جين RECQ4 ، وهو جين وراثي جسمي له مظهر متنحي موجود على الكروموسوم 8.

تشمل أعراض أو حالات هذه المتلازمة إعتام عدسة العين الشاذ ، الحالات الشاذة في الجهاز الهيكلي ، إزالة الصباغ ، توسع الشعيرات الدموية وضمور الجلد (poikiloderma). في بعض الحالات ، قد يحدث فرط نشاط الغدة الدرقية ونقص إنتاج هرمون التستوستيرون.

مراجع

1. R.M. بروش (2013). مروحيات الحمض النووي تشارك في إصلاح الحمض النووي وأدوارها في السرطان. مراجعات الطبيعة السرطان.
2. هيليكاز. تم الاسترجاع من nature.com.
3. هيليكاز. تم الاسترجاع من en.wikipedia.org.
4. A. Juárez، L.P. جزر ريفيرا ، س. تيليز ، ماجستير دوران (2011). متلازمة روثموند طومسون (ضمور الجلد الخلقي الضموري) لدى المرأة الحامل. العيادة والبحوث في أمراض النساء والتوليد.
5. كاي دي راني ، أ. ك. Byrd، S. Aarattuthodiyil (2013). هيكل وآليات SF1 الحمض النووي DNA. التقدم في الطب التجريبي والبيولوجيا.
6. متلازمة بلوم. تعافى من Medicina.ufm.edu.
7. ام سينجلتون ديلينجهام ، دي. ويغلي (2007). هيكل وآلية الترجمات الحلزونية والحمض النووي. الاستعراض السنوي للكيمياء الحيوية.