Razlika između verzija stranice "Helikaza"

[pregledana izmjena][pregledana izmjena]
Uklonjeni sadržaj Dodani sadržaj
mNo edit summary
Red 1:
[[Datoteka:Helicase.png|thumbmini|300px220px|Struktura helikaze RuvA kod ''[[E. coli]]'']]
'''Helikaze''' su klasa a [[enzim]]a koje su vitalno značajne za žive organizme. Njihova glavna funkcija je raspakivanje prisutnih [[gen]]a. To su [[moleculski motor|molekulski motori]] protein, koji se kreću duž [[fosfodiester veza | fosfodiesterskih okosnica]] [[nukleinske kiseline|nukleinskih kiselina]] I razdvajaju niti [[polinukleotid]]a (tj. [[DNK]], [[RNK]], ili RNK-DNK hibrida) pomoću energije dobijene [[hidroliza|hidrolizom]] [[adenozin trifosfat | ATP]]. Postojeće mnoge helikaze proizlaze iz velikog broja procesa u kojima se mora [[kataliza|katalizirati]] razddvajanjerazdvajanje polulanaca DNK. Helikaze kodira oko 1% [[eukarioti|eukariotskih]] gena.<ref>{{cite book|last1=Bajrović K, Jevrić-Čaušević A., Hadžiselimović R., Ed. (2005): |title=Uvod u genetičko inženjerstvo i biotehnologiju. |date=2005|publisher=Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), |location=Sarajevo, ISBN |isbn=9958-9344-1-8.}}</ref><ref>{{cite book|last1=Kapur Pojskić L., Ed. (2014): |title=Uvod u genetičko inženjerstvo i biotehnologiju, 2. izdanje. |date=2014|publisher=Institut za genetičko inženjerstvo i biotehnologiju (INGEB), |location=Sarajevo, ISBN |isbn=978-9958-9344-8-3.|edition=2}}</ref>
[[Genom]] čovjeka kodira 95 neredundantnih helikaza: 64 RNK i 31 DNK helikazu. Mnogi ćelijski procesi, kao što su [[replikacija DNK]], [[transkripcija|Transkripcija (genetika)|transkripcije]], [[translacija|translacije]], [[genetička rekombinacija | rekombinacije]], [[popravak DNK]] i [[biogeneza ribosoma]], uključuju odvajanje niti nukleinskih kiselina, što zahtijeva korištenje helikaza.
 
== Funkcija ==
[[Datoteka:DNA_replication.svg|500px300px|thumbnailmini|rightdesno|Akcija helikaze u replikaciji DNK]]
Helikaze se često upotrebljavaju za razdvajanja polulanaca dvojnog hrliksa [[DNK]] ili samoobnavljajućih [[RNK]] molekula pomoću energije iz [[hidroliza|hidrolize]] [[adenozin trifosfat]]a ([[Adenozin trifosfat|ATP]]). Proces odlikuje razbijanje [[vodikova veza|vodikovih veza]] obveznica između [[bazni par | nukleotida]] dušične baze. Aktivne su i uuklanjanjeu protein koji su vezani za [[nukleinske kiseline]] i katalizi homologne rekombinacije DNK Helikaze uvezuju metaboličke procesi RNK, kao što su [[translacija]], [[Transkripcija (genetika)|transkripcija]], [[biogeneza ribosoma]], [[prerada RNK]], njeno editiranje i degradacija. Helicaze se pomjeraju postepeno uz jednu nit dupleksa [[nukleinske kiseline]] sa usmjerivošću i processivnošću koje su specifične za svaki pojedinačni enzim.<ref>{{cite book|last1=Hunter|first1=Graeme K.|title=Vital Forces. The discovery of the molecular basis of life|date=2000|publisher=Academic Press|location=London|isbn=0-12-361811-8}}</ref><ref>{{cite book|last1=Cox|first1=David L. Nelson, Michael M.|title=Lehninger Principles of biochemistry|date=2013|publisher=W.H. Freeman|location=New York, N.Y.|isbn=978-1-4641-0962-1|edition=6. iz, međunarodno}}</ref>
Helikaze uvezuju metaboličke procesi RNK, kao što su [[translacija]], [[transkripcija]], [[biogeneza ribosoma]], [[prerada RNK]], njeno editiranje i degradacija. Helicaze se pomjeraju postepeno uz jednu nit dupleksa [[nukleinske kiseline]] sa usmjerivošću i processivnošću koje su specifične za svaki pojedinačni enzim.<ref>Graeme K. Hunter G. K. (2000): Vital Forces. The discovery of the molecular basis of life. Academic Press, London 2000, ISBN 0-12-361811-8.</ref>
<ref>Nelson D. L., Michael M. Cox M. M. (2013): Lehninger Principles of Biochemistry. W. H. Freeman, ISBN 978-1-4641-0962-1.</ref>
 
Helikaze imaju različite strukture i statuse [[oligomer]]acije. Dok se [[dnkB helikaza | dnkB]]-olike helikaze opružaju u [[heksamer]]e [[DNK]] u obliku kifle, drugi enzimi su aktivni kao [[monomer]]i ili proteinski dimeri. Istraživanja su pokazala da helikaze mogu djelovati pasivno, čekajući nektalitsko opuštanje, a onda se premješta između razdvojenih niti ili mogu imati aktivnu ulogu kao katalizatori u odvajanju lanca, koristeći energiju proizvedenu hidrolizom [[Adenozin trifosfat|ATP]] . U drugom slučaju, helicakaza djeluje na relativno aktivan motor, odmotavanjem i premještanjem duž njegovog supstrata kao direktan rezultat aktivnosti [[ATPaza|ATPaze]]. <ref>{{Cite web|url = http: //www.physorg.com/news102663442.html|title -= IstraživačiResearchers riješitisolve misterijumystery kakoof sehow razdvajaDNA DNKstrands separate|last = |first = |date = 3. 7. 2007|website = phys.org|accessdate = 6. 11. 2015}}</ref> Helicaze mogu mnogo brže djelovati ''[[in vivo]] '' nego ''[[in vitro]]'', zbog prisustva proteina te pomoći u destabilizaciji viljuškaste veze.
 
=== Aktiviranje barijera u djelovanju helikaze ===
Helikaze imaju različite strukture i statuse [[oligomer]]acije. Dok se [[dnkB helikaza | dnkB]]-olike helikaze opružaju u [[heksamer]]e [[DNK]] u obliku kifle, drugi enzimi su aktivni kao [[monomer]]i ili proteinski dimeri. Istraživanja su pokazala da helikaze mogu djelovati pasivno, čekajući nektalitsko opuštanje, a onda se premješta između razdvojenih niti ili mogu imati aktivnu ulogu kao katalizatori u odvajanju lanca, koristeći energiju proizvedenu hidrolizom [[ATP]] . U drugom slučaju, helicakaza djeluje na relativno aktivan motor, odmotavanjem i premještanjem duž njegovog supstrata kao direktan rezultat aktivnosti [[ATPaza|ATPaze]]. <ref>http: //www.physorg.com/news102663442.html - Istraživači riješiti misteriju kako se razdvaja DNK.</ref> Helicaze mogu mnogo brže djelovati ''[[in vivo]] '' nego ''[[in vitro]]'', zbog prisustva proteina te pomoći u destabilizaciji viljuškaste veze.
Helikazna enzimska akcija, kao što je odmotavanje nukleinskih kiselina, postiže se smanjenjem aktivacije barijera ('''''B''''') svake specifične reakcije. Aktivacijska barijera je posljedica različitih faktora, a može se odrediti primjenom slijedeće jednadžbe, u kojoj je:
 
*'''''N''''' = broj neopruženih [[bazni par|baznih parova]] (bps),
===Aktiviranje barijera u djelovanju helikaze===
*'''ΔG<sub>bp</sub>''' = slobodna energija formiranja baznog para,
Helikazna enzimska akcija, kao što je odmotavanje nukleinskih kiselina, postiže se smanjenjem aktivacije barijera ('''''B''''') svake specifične reakcije. Aktivacijska barijera je posljedica različitih faktora, a može se odrediti primjenom slijedeće jednadžbe, u kojoj je:
*'''''N''''' = broj neopruženih [[bazni par|baznih parova]] (bps),
*'''ΔG<sub>bp</sub>''' = slobodna energija formiranja baznog para,
*'''G<sub>int</sub>''' = redukcija slobodne energije pod uticajem helikaze i
*'''G<sub>ƒ</sub>''' = redukcija slobodne energije pod uticajem nezipiranih snaga:
Line 22 ⟶ 19:
:'''''B''''' = '''''N''''' '''(ΔG<sub>bp</sub>-G<sub>int</sub>-G<sub>ƒ</sub>)'''
 
Faktori koji doprinose visini aktivacije barijere uključuju:.
*pecifičnost sekvence uključene molekule nukleinske kiseline,
*broj uključenih baznih parova uključeni,
*napetost koja je prisutna u replikacijskoj viljuški, i
*snaga destabilizacije.
 
Line 31 ⟶ 28:
Na osnovu prirode prevazilaženja aktivacijske barijere, helikaze se svrstavaju u:
*aktivne i
*pasivne.<br>
Kod pasivnih hekikaza, postoje značajne aktivacijske barijere (označene kao '''''B''''' >k<sub>B</sub> T, gdje je k<sub>B</sub> [[Boltzmannova konstanta]], a T je temperatura sistema). Zog ovih značajnih barijera, na njihovu progresijuuveliko utiču sekvence nukleinskih kiselina u neopruženim molekulama i prisustvo destabilizirajućih snaga koje utiču na replikacijsku viljušku. Određene kominacije nukleinskih kiselina će smanjivati stopu neopružanja ([[guanin]]a i [[citozin]]a), dok je različite destabilizirajuće sile mogu povećati. U pasivnim sistemima , stopa neopružanja (V<sub>un</sub>) je manje od rate premještanje (V<sub>trans</sub> - duž jednolančane nukleinske kiseline: ssNA). Još jedan način prikaza djelovanja pasivne helikaze je na osnovu prolazne razgradnje baznih parova na replikacijskoj viljuški. kako bi se odredila stopa opuštanja.
 
Kod aktivnih helikaza, '''''B''''' < k<sub>B</sub>T, gdje sistem ne poseduje značajnu prepreku, helikaza može destabilizirati nukleinske kiseline, odmotavanje dvostruke spirale teče konstantnom brzinom, bez obzira na sekvence nukleinske kiseline. Aktivne helikaze se ponašaju slično kada djeluju na dvojni lanac nukleinskih kiselina, kao i na dsNK ili ssNK, u odnosu na stope odmotavanje i stope translokacije, gdje su u oba sistema: V<sub>un</sub> i V<sub>trans</sub> približno jednaki.
Aktivne helikaze se ponašaju slično kada djeluju na dvojni lanac nukleinskih kiselina, kao i na dsNK ili ssNK, u odnosu na stope odmotavanje i stope translokacije, gdje su u oba sistema: V<sub>un</sub> i V<sub>trans</sub> približno jednaki.
 
Dodatni način sagledavanje prirode aktivnih helikaza je preko njihove sposobnosti da direktno destabiliziraju replikacijsku viljuške za promociju odmotavanja.
 
== Također pogledajte ==
* [[DNK]]
* [[Nukleinske kiseline]]
* [[Enzim]]
 
== Reference ==
{{reference}}
{{refspisak|2}}
==Vanjski linkovi==
{{Commons category|Helicases}}
*{{MeshName|DNA+Helicases}}
*{{MeshName|RNA+Helicases}}
 
== Vanjski linkovi ==
{{Commons categoryCommonscat|Helicases}}
* {{MeshName|DNA+Helicases}}
* {{MeshName|RNA+Helicases}}
 
[[Kategorija:EC 3.6.4]]