Qu'est-ce qu'une hélicase?

Une hélicase est une enzyme qui décompresse des brins d'acide désoxyribonucléique (ADN) ou de l'acide ribonucléique (ARN).Il se déplace généralement dans une direction dans une molécule d'ADN double brin ou une molécule d'ARN autoproclamée, brisant les liaisons hydrogène entre les paires de bases nucléotidiques complémentaires.Les enzymes d'hélicase sont importantes pour les processus cellulaires de réplication et de réparation de l'ADN, de transcription de l'ADN à l'ARN, de la traduction des protéines et de la création de ribosomes.

Il existe de nombreux types différents d'enzymes d'hélicase, y compris 24 hélicases différentes dans le corps humain.Chacun a une structure et une méthode de fonctionnement légèrement différentes.Certains fonctionnent comme des monomères ou des enzymes uniques, tandis que d'autres forment des dimères ou même des hexamères, combinant plusieurs sous-unités protéiques pour une fonction optimale.Toutes les hélicases partagent au moins un certain degré de similitude dans leur séquence d'acides aminés, et ces zones similaires sont considérées comme impliquées dans la liaison de l'ADN ou du brin d'ARN ou de la liaison et de l'hydrolyse de l'adénosine triphosphate (ATP).Ces motifs de séquence communs ont aidé à la classification des hélicases en cinq familles principales.

La fonction d'une hélicase varie en fonction de sa structure et de sa technique spécifiques pour le détente.Certains sont actifs, en utilisant l'ATP pour détendre les brins, tandis que d'autres sont passifs et ne nécessitent pas d'énergie pour fonctionner.Étant donné que les molécules d'ADN et d'ARN se combinent et restent connectées par des liaisons hydrogène, de nombreuses hélicases utiliseront des molécules d'ATP pour briser activement ces liaisons.Ces enzymes auront un site de liaison à l'ATP qui leur permettront d'hydrolyser l'ATP pour gagner l'énergie nécessaire pour briser les liaisons hydrogène.La dégradation de l'ATP propulsera souvent l'enzyme dans le brin de l'ADN ou de l'ARN, ce qui rend son mouvement unidirectionnel et lui permettant d'empêcher les brins récemment séparés de recombiner.

D'autres enzymes d'hélicase n'utilisent pas de méthodes énergétiques actives pour séparer les paires de base nucléotide.Au lieu de cela, ils s'attachent aux brins d'ADN ou d'ARN et attendent que les fluctuations énergétiques locales et les changements de mouvement tordent partiellement les brins.Ils transloquent et se lient ensuite dans l'écart nouvellement formé, empêchant les brins de se réjouir.Ce mécanisme est généralement plus lent, car il dépend du hasard et des mouvements aléatoires pour le déroulement, plutôt qu'un mécanisme contrôlé direct.

Certaines enzymes d'hélicase d'ARN utiliseront un mécanisme différent pour la liaison et le détente.Alors que de nombreuses hélicases d'ARN agissent d'une manière similaire à l'hélicase d'ADN, d'autres se lieront à un segment unique de l'ARN et nécessiteront également la liaison de l'ATP.Ces hélicases n'hydrolyseront pas réellement l'ATP ou n'en dériveront pas, mais l'ATP est nécessaire pour un changement de forme qui activera l'enzyme.