Ελικάση

Οι ελικάσες αποτελούν πρωτεϊνικής φύσης ένζυμα τα οποία χρησιμοποιούν την υδρόλυση τριφωσφορικών νουκλεοσιδίων , συνήθως ATP, ως πηγή ενέργειας με σκοπό το ξετύλιγμα των διπλών ελικών που σχηματίζονται από μόρια DNA ή RNA [1]. Η ανακάλυψη της πρώτης DNA ελικάσης συνέβη το 1976 στο βακτήριο Escherichia coli .Ο αριθμός των ελικασών είναι εντυπωσιακά μεγάλος ειδικά σε ανώτερους οργανισμούς , με πολλούς ευκαρυωτικούς οργανισμούς να έχουν τόσες ελικάσες (DNA και RNA) ώστε αυτές να αποτελούν το 1% των γονιδίων τους[1] . Το ανθρώπινο γονιδίωμα εμπεριέχει 95 πρωτεϊνικές ελικάσες , από αυτές οι 64 είναι RNA ελικάσες και οι 31 είναι DNA ελικάσες [2]. Η σημασία των πρωτεϊνικών αυτών ενζύμων είναι τεράστια καθώς ο διαχωρισμός των αλυσίδων των νουκλεϊκών οξέων ,και επομένως η δράση των ελικασών , είναι απαραίτητη για πληθώρα διαδικασιών όπως  η αντιγραφή , η μεταγραφή και η επιδιόρθωση του DNA .

Δράση ελικασών

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Απο το 1976 και την ανακάλυψη της πρώτης DNA ελικάσης[3] το ερευνητικό ενδιαφέρον παραμένει αμείωτο ,με την εξέλιξη στην διασάφηση της δράσης τους να είναι αλματώδεις . Οι ελικάσες συνήθως δρουν σε διπλές έλικες DNA ή σε RNA αλυσίδα που έχει σχηματίσει δομές διπλής έλικας λόγω συμπληρωματικότητας ,και χρησιμοποιώντας την ενέργεια από την υδρόλυση τριφωσφορικών νουκλεοσιδίων, διασπούν τους δεσμούς υδρογόνου μεταξύ των αζωτούχων βάσεων και διαχωρίζουν τις αλυσίδες μεταξύ τους . Ακόμη έχει δειχθεί ότι έχουν την ικανότητα να απομακρύνουν πρωτείνες που είναι συνδεδεμένες σε νουκλεϊκά οξέα , όπως επίσης και να καταλύουν την επανασύνδεση ομόλογων αλυσίδων DNA[4] . Ενώ η δράση τους εντοπίζεται ακόμη και όταν βρίσκονται απομονωμένες οι περισσότερες δρουν πιο αποτελεσματικά όταν είναι μέρος ενός μεγαλύτερου πρωτεϊνικού συμπλόκου[4]. Τέλος η δράση των ελικασών χαρακτηρίζεται από πολικότητα[5] και επεξεργαστικότητα όπου είναι ειδικές για κάθε ένζυμο

Παραπομπές

[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]
  1. ↑ 1,0 1,1 Wu, Yuliang (2012). «Unwinding and Rewinding: Double Faces of Helicase?». Journal of Nucleic Acids 2012. doi:10.1155/2012/140601. ISSN 2090-0201. PMID 22888405. PMC 3409536. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3409536/. 
  2. ↑ Umate, Pavan; Tuteja, Narendra; Tuteja, Renu (2011). «Genome-wide comprehensive analysis of human helicases». Communicative & Integrative Biology 4 (1): 118–137. doi:10.4161/cib.4.1.13844. ISSN 1942-0889. PMID 21509200. PMC 3073292. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3073292/. 
  3. ↑ Brosh, Robert M.; Matson, Steven W. (2020-02-27). «History of DNA Helicases». Genes 11 (3). doi:10.3390/genes11030255. ISSN 2073-4425. PMID 32120966. PMC 7140857. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7140857/. 
  4. ↑ 4,0 4,1 Patel, Smita S.; Donmez, Ilker (2006-07-07). «Mechanisms of Helicases» (στα αγγλικά). Journal of Biological Chemistry 281 (27): 18265–18268. doi:10.1074/jbc.R600008200. ISSN 0021-9258. PMID 16670085. http://www.jbc.org/content/281/27/18265. 
  5. ↑ Xu, H. Q.; Zhang, A. H.; Auclair, C.; Xi, X. G. (2003-07-15). «Simultaneously monitoring DNA binding and helicase-catalyzed DNA unwinding by fluorescence polarization». Nucleic Acids Research 31 (14): e70. ISSN 0305-1048. PMID 12853647. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC167644/.