L'ADN est un polymère qui se trouve dans le noyau de toutes les cellules. ADN interagit avec de nombreuses protéines qui exercent leurs fonctions en collaboration avec l'ADN.
Certaines protéines qui entrent en contact avec de l'ADN comprennent plusieurs enzymes de modification de l'ADN et des protéines de liaison.
les enzymes modifiant l'ADN
Ceux-ci comprennent méthylases, polymérases, nucléases, Ligases, kinase et phosphatases. Chacune de ces enzymes ont la fonction et l'activité spécifique. Certains des pourrait être défini comme suit:
Méthylases
Il existe une variété de méthylases d'ADN. Ceux-ci permettent à des séquences de reconnaissance sur l'ADN et leurs séquences sont les mêmes que les endonucléases.
Par exemple, une enzyme EcoR1 méthylase reconnaît et méthylates à la séquence "GAATTC" sur l'ADN. Ceux-ci permettent le transfert d'un groupe méthyle de la S-adénosylméthionine (SAM) à une base spécifique dans la séquence de reconnaissance.SAM ici est important que la réaction de méthylation.
ADN est méthylé pour le protéger contre la rupture et l'action des endonucléases de restriction apparentées.
Certains ont méthylases petite spécificité. Par exemple Sss I méthylase sera méthyler résidus cytosine dans la séquence 5 'CG ... ... 3'. Cela signifie que l'ADN méthylé sera protégé contre une grande variété d'endonucléases de restriction étant donné que l'enzyme se lie à plusieurs sites.
Certains endonucléases de restriction à nouveau seulement couper l'ADN à leurs sites de reconnaissance si l'ADN est méthylé par exemple Dpn I et certaines endonucléases de restriction permettra de réduire à la fois l'ADN méthylé et non méthylé au niveau de leurs séquences de reconnaissance (par exemple BamH I).
ADN polymérases
Il existe une grande variété de polymerases qui sont présents dans la nature et également synthétisés dans le commerce pour une utilisation dans la technologie de l'ADN et les laboratoires travaillant sur l'ADN.
Tous les ADN polymérases partagent deux caractéristiques générales:
• ils ajoutent nucleotides à l'extrémité 3'-OH d'une amorce
• ils placent la séquence de nucleotides dans le polynucleotide naissant ou nouvellement formé selon le modèle
La polymerase ainsi, contribue à la formation de la nouvelle chaîne polypeptidique.
La polymerase peut contenir activité d'exonucléase. Cette activité d'exonucléase peut se dérouler soit dans le sens 5 '-> 3'direction, ou à l'extrémité 3' -> 5 '.
une activité d'exonucléase en 3 '-> 5' permet la polymerase de corriger une erreur si elle incorpore un nucléotide incorrect. Ceci est appelé "activité de correction d'erreur». Il peut également se dégrader lentement l'extrémité 3 'de l'amorce.
D'autres activités de Exonuclease dans la 5 '-> 3' va lui permettre de dégrader toute autre amorce hybridée qu'il peut rencontrer. Cela peut également déplacer physiquement les amorces obstruction.
Polymerases sont utilisées dans plusieurs fonctions. Certaines polymerases sont stables à des températures élevées et sont appelées polymerases thermostables. Cela a permis le développement de la "Polymerase Chain Reaction" technique (PCR), qui a eu un impact profond sur la biotechnologie moderne. La réaction de polymerase se termine par incorporation de bases didésoxy (pas de groupes hydroxyle sur le navigateur 2 'ou 3' de carbone du sucre ribose).
Nucléases
Il existe plusieurs nucleases. L'un d'entre eux est la nucléase BAL-31. Ceci est une exonucléase qui commence à la gare Termini et travaille vers l'intérieur qui peut se dégrader à la fois 3 'et 5' terminales de l'ADN double brin. Cela ne rend pas les clivages internes («pseudos») au sein de l'ADN.
La dégradation est pas simultanée et les deux extrémités ne sont pas émoussée similaire. Ces extrémités "en lambeaux" peuvent être rendues franches en remplissant et en mâchant retour par une polymérase appropriée (par exemple de l'ADN polymerase T4).
Un autre nuclease est l'exonucléase III. Cette catalyse l'élimination progressive de nucléotides à partir de terminaisons hydroxyle 3 'de l'ADN duplex. L'enzyme attaque hydroxyle 3 'à l'ADN duplex avec des extrémités franches. Étant donné que l'ADN duplex est requise, l'enzyme sera pas digérer l'extrémité de l'ADN duplex où les extrémités 3 'sont des surplombs 3.
Ligases
Ce sont des enzymes qui catalysent la formation d'une liaison phosphodiester entre 5 'phosphate et hydroxyle en 3' terminales de nucléotides (ARN ou ADN potentiellement en fonction de la ligase).
Ligases nécessitent soit rATP ou NAD + en tant que cofacteur, ce qui contraste avec les endonucléases de restriction. Ils sont en regard des endonucléases de restriction.
Certains comprennent ligases T4 ADN ligase qui vient d'un bactériophage T4 de bactéries. Il ligature ou des attaches jusqu'à extrémités du duplex d'ADN ou d'ARN.Cette enzyme se joindront extrémités franches-end. Cette enzyme sera également réparer les entailles simple brin de l'ADN duplex, duplex ARN ou ADN / ARN.
Taq ADN ligase catalyse une liaison phosphodiester entre deux oligonucleotides adjacents qui sont hybridées à un brin d'ADN complémentaire. L'enzyme est active à des températures relativement élevées (45 - 65 ° C) et nécessite NAD + en tant que cofacteur.
D'autres comprennent ligases T4 ARN ligase et les ligases d'ADN de E. coli.
T4 polynucleotide kinase
Celles-ci catalysent le transfert et l'échange d'un groupe phosphate à partir de rATP (adenine nucleotide triphosphate ribose) à l'extrémité 5 'hydroxyle terminale du double brin et simple brin de l'ADN ou de l'ARN, et monophosphates nucléoside 3 '. L'enzyme va également supprimer 3 'groupes phosphoryle.
Phosphatase intestinale de veau (CIP)
Ces enzymes aident à l'élimination des groupes 5 'phosphate à partir de l'ARN, de l'ADN et ribo- et désoxyribo- nucléosides triphosphates (par exemple ATP, rATP).
L'ADN des protéines de liaison
Il existe plusieurs protéines qui se lient à des sites spécifiques dans le génome de réguler l'expression du génome et la maintenance. Certains d'entre eux comprennent des activateurs de transcription qui se lient à des séquences promotrices spécifiques et forme la chromatine modifiant complexe qui initie la synthèse d'ARN.
La reprogrammation de l'expression des gènes se produit également lorsque les cellules progresse au long du cycle cellulaire ou lorsque les cellules sensibles aux changements de leur environnement. Ceci est provoqué par des changements dans l'état de liaison d'ADN d'activateurs de la transcription.
Lorsque l'ADN se réplique, de nombreuses protéines et enzymes différentes travaillent ensemble pour accomplir les étapes suivantes:
• Les deux brins d'ADN parent sont déroulés ou déroulée avec l'aide d'hélicases à ADN. Ce sont des enzymes.
• Protéines de liaison de l'ADN simple brin se fixent sur les brins dénouées, les empêchant d'enroulement ou enroulement de retour ensemble.
• Les brins sont maintenus en position, liaison à l'ADN polymérase, qui catalyse l'allongement des avancés et retardés brins.
• Alors que l'ADN polymérase sur le brin précoce peut fonctionner de façon continue, l'ARN amorce est nécessaire à plusieurs reprises sur le brin retardé pour faciliter la synthèse des fragments d'Okazaki.
• primase de l'ADN, qui est l'un de plusieurs polypeptides liés ensemble dans un groupe appelé primosomes, aide à construire l'amorce.
• Enfin, chaque nouveau fragment Okazaki est fixé à la portion remplie de la mèche de ralentissement dans une réaction catalysée par l'ADN ligase.
