opoisomerases dan helicases

opoisomerases dan helicases
Topoisomerase adalah enzim-enzim dengan baik nuklease dan aktivitas ligase . Protein ini mengubah jumlah supercoiling dalam DNA . Beberapa enzim ini bekerja dengan cara memotong heliks DNA dan memungkinkan satu bagian untuk memutar , sehingga mengurangi tingkat dari supercoiling , enzim kemudian segel istirahat DNA [ 38 ] Jenis-jenis enzim ini mampu memotong satu helix DNA dan kemudian melewati . untai kedua DNA melalui istirahat ini , sebelum bergabung kembali heliks . [ 110 ] topoisomerase diperlukan untuk banyak proses yang melibatkan DNA , seperti replikasi DNA dan transkripsi . [ 39 ]
Helicases adalah protein yang adalah jenis motor molekul . Mereka menggunakan energi kimia dalam trifosfat nukleosida , terutama ATP , untuk memutuskan ikatan hidrogen antara dasar dan bersantai helix ganda DNA menjadi untai tunggal. [ 111 ] Enzim ini sangat penting untuk sebagian besar proses di mana enzim perlu untuk mengakses basis DNA .polimerase
Polimerase merupakan enzim yang mensintesis rantai polinukleotida dari trifosfat nukleosida . Urutan produk mereka dibuat berdasarkan rantai - mana polinukleotida disebut template yang ada . Enzim ini berfungsi dengan berulang kali menambahkan nukleotida ke 3 ' gugus hidroksil pada akhir rantai polinukleotida tumbuh . Sebagai konsekuensinya , semua polimerase bekerja di 5 ' ke 3' arah [ 112 ] Dalam situs aktif enzim tersebut, masuk nukleosida trifosfat basis- pasang ke template : . Ini memungkinkan polimerase untuk secara akurat mensintesis untai komplementer dari template mereka . Polimerase diklasifikasikan menurut jenis template yang mereka gunakan .
Pada replikasi DNA , DNA polimerase DNA-dependent membuat salinan dari rantai polinukleotida DNA . Dalam rangka melestarikan informasi biologis , adalah penting bahwa urutan basa dalam setiap salinan yang tepat melengkapi urutan basa dalam untai cetakan . Banyak DNA polimerase memiliki aktivitas proofreading . Di sini , polimerase mengakui kesalahan sesekali dalam sintesis reaksi oleh kurangnya perpasangan basa antara nukleotida serasi . Jika ketidakcocokan terdeteksi , sebuah 3 'to 5 ' kegiatan exonuclease diaktifkan dan dasar yang salah dihapus . [ 113 ] Pada sebagian besar organisme , fungsi polimerase DNA di kompleks besar yang disebut replisome yang berisi beberapa subunit aksesori , seperti klem DNA atau helicases . [ 114 ]
Polimerase DNA -dependent RNA adalah kelas khusus polimerase bahwa salinan urutan dari suatu untai RNA menjadi DNA . Mereka termasuk reverse transcriptase , yang merupakan enzim virus yang terlibat dalam infeksi sel oleh retrovirus , dan telomerase , yang diperlukan untuk replikasi telomere . [ 56 ] [ 115 ] Telomerase adalah polimerase yang tidak biasa karena mengandung RNA Template sendiri sebagai bagian dari strukturnya . [ 57 ]
Transkripsi dilakukan oleh RNA polimerase DNA-dependent yang salinan urutan untai DNA menjadi RNA . Untuk mulai menyalin gen , RNA polimerase mengikat urutan DNA yang disebut promotor dan memisahkan untai DNA . Kemudian salinan urutan gen ke dalam transkrip messenger RNA sampai mencapai wilayah DNA yang disebut terminator , di mana ia menghentikan dan melepaskan dari DNA . Seperti DNA polimerase DNA-dependent manusia , RNA polimerase II , enzim yang mentranskripsi sebagian besar gen dalam genom manusia , beroperasi sebagai bagian dari kompleks protein besar dengan beberapa subunit regulasi dan aksesori . [ 116 ]rekombinasi genetikHolliday Junction.svgHolliday persimpangan coloured.pngStruktur persimpangan Holliday menengah dalam rekombinasi genetik . Keempat untaian DNA yang terpisah berwarna merah, biru , hijau dan kuning . [ 117 ]Informasi lebih lanjut : rekombinasi genetikRekombinasi melibatkan kerusakan dan bergabung kembali dari dua kromosom ( M dan F ) untuk menghasilkan dua kromosom diatur kembali ( C1 dan C2 ) .
Sebuah helix DNA biasanya tidak berinteraksi dengan segmen lain dari DNA , dan sel manusia kromosom yang berbeda bahkan menempati wilayah yang terpisah dalam inti disebut " wilayah kromosom " . [ 118 ] pemisahan fisik ini kromosom yang berbeda adalah penting bagi kemampuan DNA untuk berfungsi sebagai repositori stabil untuk informasi , sebagai salah satu dari beberapa kali kromosom berinteraksi adalah selama kromosom Crossover ketika mereka bergabung kembali . Kromosom Crossover adalah ketika dua heliks DNA istirahat , menukar bagian dan kemudian bergabung .
Rekombinasi memungkinkan kromosom untuk bertukar informasi genetik dan menghasilkan kombinasi baru gen , yang meningkatkan efisiensi seleksi alam dan dapat menjadi penting dalam evolusi cepat protein baru . [ 119 ] rekombinasi genetik juga dapat terlibat dalam perbaikan DNA , terutama di sel menanggapi untai ganda istirahat . [ 120 ]
Bentuk yang paling umum dari kromosom crossover rekombinasi homolog , di mana dua kromosom yang terlibat berbagi urutan sangat mirip . Rekombinasi non- homolog dapat merusak sel , karena dapat menghasilkan translokasi kromosom dan kelainan genetik . Reaksi rekombinasi dikatalisis oleh enzim yang dikenal sebagai recombinases , seperti RAD51 . [ 121 ] Langkah pertama dalam rekombinasi adalah istirahat beruntai ganda disebabkan oleh salah endonuklease atau kerusakan pada DNA . [ 122 ] Serangkaian langkah-langkah dikatalisis sebagian oleh rekombinase kemudian mengarah bergabung dari dua heliks oleh setidaknya satu persimpangan Holliday , di mana segmen untai tunggal di setiap heliks anil ke untai komplementer dalam helix lain . The Holliday junction adalah struktur persimpangan tetrahedral yang dapat dipindahkan di sepanjang sepasang kromosom , bertukar satu untai yang lain. Reaksi rekombinasi ini kemudian dihentikan oleh pembelahan persimpangan dan re - ligasi DNA dirilis. [ 123 ]