Nukleaza

Nukleaza to w rzeczywistości nie pojedynczy związek, lecz grupa różnych enzymów komórkowych w organizmach żywych i niektórych płynach ustrojowych, katalizujących rozkład kwasów nukleinowych na nukleotydy. Wyróżnia się egzonukleazy i endonukleazy.

Nukleaza – charakterystyka

Mianem nukleaz nazywa się enzymy przecinające wiązania fosfodiestrowe obecne w kwasach nukleinowych. Wykazują one różne stopnie specyficzności wobec substratu, mogą przy tym działać wyłącznie na jeden rodzaj kwasu nukleinowego (RNA / DNA) lub wybiórczo na obydwa. Wyróżnia się przy tym:

• egzonukleazy – należą do grupy esteraz. Działają jednoniciowe lub dwuniciowe DNA i RNA, a konsekwencją ich działania jest odłączanie nukleotydów od końców ich łańcuchów. Egzonukleazy dzielą się na 5’ i 3’, co wyznacza kierunek ich działania. Ciekawostką jest, że aktywność egzonukleaz wykazują niektóre polimerazy, czyli enzymy wykazujące zdolność syntezy nici komplementarnej na matrycy pojedynczej nici kwasu nukleinowego, występujące u wszystkich organizmów żywych;
• endonukleazy – należą do grupy hydrolaz. Działają na DNA i RNA doprowadzają do ich rozkładu do oligonukleotydów poprzez rozerwanie wiązań fosfodiestrowych wewnątrz łańcucha kwasu nukleinowego. Służą one komórce do cięcia oraz niszczenia DNA obcego lub zbędnego własnego.

Podstawowa różnica między endonukleazami i egzonukleazami wynika więc głównie z tego, że te pierwsze przecinają kwas nukleinowy wewnątrz jego nici, natomiast te drugie odcinają nukleotydy z końców nici kwasu nukleinowego.

Nukleaza – zastosowanie

Za pomocą specyficznych nukleaz można przeprowadzać niemal wszystkie techniki mutagenezy – procesu powstawania zmian i mutacji w materiale genetycznym. Mutageneza może być wykorzystywana w ogrodnictwie i botanice do uzyskiwania roślin uprawnych o określonych cechach (np. podwyższonej odporności na szkodniki czy mróz) oraz zupełnie nowych odmian. Z jej pomocą można też analizować ekspresję genów w organizmach żywych, czym zajmuje się głównie genetyka. Dzięki omawianym enzymom możliwe jest sprawne wykonywanie:

• mutacji punktowych;
• insercji;
• delecji całych odcinków DNA w określonym miejscu w genomie.

Nukleazy wykorzystywane są miejscowo. Ostatnimi czasy trwają badania nad wykorzystaniem technik mutagenezy w profilaktyce i leczeniu chorób genetycznych. Uważa się, że jest to przyszłość medycyny, która umożliwi eliminację zespołów wrodzonych i chorób genetycznych. Ich częstotliwość stale rośnie i współcześnie wciąż mają charakter nieuleczalny.

Olej z czarnuszki w kapsułkach 100% naturalny
Czarnuszka siewna (łac. Nigella sativa) jest naturalną substancją znaną od tysiącleci ze swoich właściwości. Wykorzystywana jest m.in. przy zmienionej chorobowo skórze. Działa antygrzybicznie, przeciwwirusowo, antyalergicznie, przeciwwrzodowo, ...
Zobacz tutaj ...

Bibliografia

1. Maciąg M., Maciąg K., Najnowsze doniesienia z zakresu enzymologii i nauk pokrewnych, Lublin 2018.
2. Bańkowski E., Biochemia. Podręcznik dla studentów uczelni medycznych, Wydawnictwo Urban&Partner, Wrocław 2016.
3. Jorde L., Carey J., Bamshad M., Genetyka medyczna, Wydawnictwo Urban&Partner, Wrocław 2013.