Τι είναι η δεοξυριβονουκλεάση;

Η δεοξυριβονουκλεάση είναι ένα ένζυμο που διασπά το DNA και είναι επίσης γνωστό ως DNase.Συμμετέχει στην αποκατάσταση του κατεστραμμένου DNA και χρησιμοποιείται κλινικά για τη θεραπεία της κυστικής ίνωσης.Οι βακτηριακές δεοξυριβονουκλεάσες έχουν συμβάλει στην καθιέρωση των τεχνικών της γενετικής μηχανικής.

Υπάρχουν διάφοροι τύποι δεοξυριβονουκλεάσων, αλλά όλοι έχουν κοινό τη διάσπαση του φωσφορικού δεσμού των βάσεων που αποτελούν τη ραχοκοκαλιά DNA. exodeoxyribonucleases Διαχωρίζουν το DNA από το τέλος της αλυσίδας των βάσεων που συνθέτουν ένα μόριο DNA και ταξιδεύουν προς τα μέσα.Αυτά ενεργούν σε μονόκλωνο DNA και δεν είναι ειδικά. Ενδονουκλεάσες Διάσπαρτα DNA μέσα στην αλυσίδα.Ορισμένοι είναι πολύ συγκεκριμένοι και απαιτούν ορισμένες ακολουθίες βάσης για να δράσουν, ενώ άλλοι δεν κάνουν διακρίσεις και θα διασπάσουν οπουδήποτε, οι άνθρωποι παράγουν δύο διαφορετικούς τύπους δεοξυριβονουκλεάσης που είναι ενδονουκλεάσες.Η δεοξυριβονουκλεάση Ι και II διαφέρει στα προϊόντα που παράγουν και στο ρΗ στο οποίο είναι ενεργά.Η δεοξυριβονουκλεάση II μπορεί να εμπλέκεται στον προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο ή στον στοχευμένο θάνατο των κυττάρων.

Η πρωταρχική λειτουργία της δεοξυριβονουκλεάσης σε υψηλότερους οργανισμούς και μια μείζονα λειτουργία σε όλους τους οργανισμούς είναι στην επιδιόρθωση του DNA.Το DNA μπορεί να καταστραφεί μέσω μιας ποικιλίας μηχανισμών και υπάρχει μια οδός επισκευής που περιλαμβάνει την αποκοπή του κατεστραμμένου DNA.Μια ενδονουκλεάση αναγνωρίζει το κατεστραμμένο DNA και το διασπάται από τις δύο πλευρές όπου έχει γίνει η βλάβη.Στη συνέχεια, μια εξοξυριβονουκλεάση αφαιρεί το κατεστραμμένο DNA, αφήνοντας ένα κενό.Αυτό το χάσμα συμπληρώνεται από μια πολυμεράση DNA ή ένα ένζυμο που συνθέτει το DNA.

Η επισκευή του DNA λαμβάνει χώρα επίσης καθώς γίνεται το DNA.Εάν ανιχνευθεί σφάλμα, θα καθοριστεί με μια πολυμεράση DNA που έχει δραστικότητα exodeoxyribonuclase.Θα διασπάσει τη λανθασμένη βάση, έτσι ώστε να μπορεί να εισαχθεί το σωστό.

Η ανθρώπινη δεοξυριβονουκλεάση έχει κλινικές εφαρμογές.Οι άνθρωποι που υποφέρουν από κυστική ίνωση έχουν λευκά αιμοσφαίρια γεμάτα ϋΝΑ που συσσωρεύονται στη βλέννα τους.Ανθρώπινη ανασυνδυασμένη δεοξυριβονουκλεάση Ι δίνεται σε μορφή αεροζόλ σε τέτοιους ασθενείς.Αποικοδομεί το DNA και βοηθά στην εκκαθάριση της βλέννας από τους πνεύμονες.Αυτή η θεραπεία εγκρίθηκε το 1993 στις Ηνωμένες Πολιτείες.Ορισμένες από τις ενδονουκλεάσες διασπούν μόνο σε συγκεκριμένα σύνολα βάσεων.Μπορούν να χρησιμοποιηθούν για να σπάσουν το DNA, παράγοντας θραύσματα που μπορούν να διαχωριστούν με ηλεκτροφόρηση πηκτής για την παραγωγή συγκεκριμένων μοτίβων.Στους ανθρώπους, εάν χρησιμοποιούνται περιοχές του DNA που είναι πολύ μεταβλητές, οι πέψη μπορούν να δώσουν μοτίβα που είναι μοναδικά, όπως τα δακτυλικά αποτυπώματα.Τέτοια αποτύπωση δακτυλικών αποτυπωμάτων ήταν εξαιρετικά χρήσιμη για τις δοκιμές πατρότητας και την εγκληματολογική εργασία.

Οι βακτηριακές δεοξυριβονουκλεάσες διασπούν το DNA των εισβολών οργανισμών, όπως οι ιοί.Τείνουν να στοχεύουν πολύ συγκεκριμένους στόχους στο DNA.Η ανακάλυψη αυτών των ενζύμων περιορισμού βοήθησε στην έναρξη της επανάστασης της βιοτεχνολογίας.Η ιδιαιτερότητα της διάσπασης επέτρεψε στους ερευνητές να χρησιμοποιούν αυτά τα ένζυμα σε πειράματα γενετικής μηχανικής.