Cum se descurca ADN-ul si stai relaxat

Helicasele sunt responsabile pentru derularea ADN-ului dublu catenar pentru a produce ADN monocatenar. Aceștia sunt responsabili pentru dezvoltarea ADN-ului în timpul replicării, recombinării și reparării ADN-ului. Îndepărtarea ADN-ului dublu catenar începe la originea replicării și continuă să formeze o structură cunoscută sub denumirea de furculiță de replicare. Defalcarea legăturilor de hidrogen între cele două fire de ADN necesită energie sub formă de ATP. Helicazele captează, de asemenea, bazele răsucite pentru a preveni reanalizarea ADN-ului.

Domenii cheie acoperite

1. Ce sunt helicase ADN
     - Definiție, Caracteristici
2. Cum se descurca ADN-ul si stai relaxat
     - Procesul de desfacere a ADN-ului

Termeni cheie: ADN Helicase, replicarea ADN-ului, topirea ADN-ului inițial, recunoașterea originei, furculița de replicare

Ce sunt helicase ADN

Aplicațiile helicase ADN sunt componentele fundamentale ale replicării ADN-ului. Funcția principală a helicazelor ADN este să se desfacă ADN dublu catenar pentru a forma ADN monocatenar. Pe lângă replicarea ADN, helicaze ADN sunt, de asemenea, implicate în transcripție, translație, recombinare și repararea ADN-ului. O helicază ADN procariotică este prezentată în figura 1.

Figura 1: Helicase ADN prokaryotic

Cum se descurca ADN-ul si stai relaxat

ADN-ul este o moleculă dublu-catenară care servește ca material ereditar în majoritatea organismelor. Cele două fire de ADN sunt ținute împreună prin legături de hidrogen. ADN nou este sintetizat printr-un proces cunoscut sub numele de replicare ADN. Replicarea ADN este un proces semiconservativ în care ambele toroane servesc ca șabloane. Prin urmare, cele două toroane trebuie să fie dezlegate pentru a iniția replicarea ADN-ului.

Helicazele ADN sunt enzimele care catalizează dezlipirea ADN-ului. Îndepărtarea ADN inițiază replicarea ADN-ului. Recunoașterea originei, topirea ADN inițială și formarea eventuală a furcii de replicare sunt cele trei etape implicate în inițierea replicării ADN.

1. Recunoașterea originei - Replicarea ADN este inițiată la originea replicării. Mai multe origini de replicare pot fi găsite în cromozomi. ADN-ul circular, dublu catenar constă dintr-o singură origine de replicare. Un complex de legare a ADN-ului multi-subunitate, cunoscut ca complex de recunoaștere a originii (ORC), este responsabil de recunoașterea originii replicării.
2. Inițial topirea ADN-ului - MCM (întreținerea cu mini-cromozomi) helicază este responsabilă pentru topirea inițială a originii replicării în eucariote. În procariote, se face prin proteina de recunoaștere a originii, DnaA și o helicază hexamerică cunoscută ca DnaB este apoi încărcată în ADN topit.
3. Formarea furculiței de replicare - Helicazele continuă procesul de dezlipire, formând o structură numită furculiță de replicare. Ei distrug legăturile de hidrogen care dețin împreună cele două componente complementare. Ei folosesc energia celulară sub formă de ATP pentru acest proces.

Inițierea replicării ADN în eucariote este prezentată în figura 2.

Figura 2: Inițierea replicării ADN în eucariote

După topirea inițială a ADN-ului dublu catenar, ADN polimeraza se leagă de originea replicării și începe procesul de replicare. Pe masura ce replicarea progreseaza, furculita de replicare progreseaza prin ramura de ADN nedorita. Deoarece aceste helicaze de ADN sunt prinse între cele două fire, reanalizarea bazelor complementare este evitată.

Concluzie

Helicazele ADN sunt enzimele responsabile pentru dezlipirea ADN-ului pentru a forma ADN monocatenar cerut de replicarea, recombinarea și repararea ADN-ului. Acestea descompun legăturile de hidrogen dintre bazele complementare ale celor două fire care rețin cele două fire. Helicazele ADN blocate între ADN-ul dezactivat împiedică reanimarea.

Referinţă:

1. Gai, Dahai și colab. "Analiza ADN-ului se topeste si se desfasoara in replicarea ADN-ului." Opinia curenta in biologia structurala, Biblioteca Nationala de Medicina din SUA, Dec. 2010, Disponibil aici.

Datorită fotografiei:

1. "Helicase" de Phoebus87 la Wikipedia engleză (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons
2. "EukPreRC" De Lsanman - Muncă proprie (CC BY-SA 3.0) prin Wikimedia Commons