Entspannen während Ihres Aufenthalts auf dem richtigen Weg: das ist was die körpereigene Helicases

Helicases sind wie "Die kleine Maschine, die könnte," fleißig Enzyme, die nicht aufgeben. Ohne sie Ihre Zellen teilen aufhören würde und viele andere wichtige biologische Prozesse zum Stillstand kommen würde.

Helicases sind in nahezu allen zellulären Prozessen beteiligt, bei denen DNA und RNA. Ihren Anspruch auf Ruhm, ist jedoch DNA abwickeln, so dass es während der Zellteilung kopiert werden kann. Helicases sind evolutionär alten Enzyme, die Viren und in allen Lebewesen zu finden sind. Die meisten Organismen, einschließlich des Menschen – haben viele Versionen, über die kritischen und vielfältigen Rollen diese Enzyme innerhalb der Zellen. Das menschliche Genom kodiert 95 Helikase Formen. Auch die mikroskopischen E. Coli Bakterium hat mehr als ein Dutzend Helicases.

Wenn etwas schief läuft mit Helicases, kann es gesundheitliche Probleme verursachen. Mutationen, die Helicases zu deaktivieren sind, Krebs und bestimmte genetische Erkrankungen wie Werner-Syndrom (eine Bedingung, vorzeitiges Altern) und Xerodermapigmentosum (eine Lichtempfindlichkeit Störung verursacht durch einen Defekt in der DNA-Reparatur) verbunden worden.

Hier erfahren Sie einige der neuesten Entdeckungen von Wissenschaftlern gefördert durch die National Institutes of Health über wie Helicases uns gesund und munter halten.

Bleiben auf der Strecke

Bevor eine Zelle teilt, muss es seine DNA zu kopieren, so dass jede "" Tochterzelle einen kompletten Satz der Chromosomen erhält. Helicases entspannen und die DNA-Stränge um Platz für die Duplizierung Maschinen zu trennen.

Helicases tuckern weite Teile der DNA ohne herunterzufallen, Schritt halten mit der DNA-Replikation-Maschinerie, die hinter folgt. Mit vielen Organismen mit Millionen, wenn nicht Milliarden von Nukleotid "Briefe" in ihrer DNA muss Helicases auch schnell arbeiten um es allen zu duplizieren. Studien haben gezeigt, dass Helicases mit halsbrecherischer Geschwindigkeit, vorbei an Hunderten von Nukleotiden pro Sekunde Tonnenverzerrung reisen können.

Auch wenn am oberen Geschwindigkeiten wie die Shinkansen entlang DNA jetten, haben Helicases eine bemerkenswerte Fähigkeit, auf dem DNA-Strang zu hängen, ohne herunterzufallen. Forscher haben gefragt, wie Helicases auf dem richtigen Weg für so lange bleiben, wenn einige andere Enzyme Mühe zu kleben haben. Michelle Wang, ein Physiker an der Cornell University und Smita Patel, ein Biochemiker an der Robert Wood Johnson Medical School an der Universität für Medizin und Zahnmedizin der New Jersey, hat vor kurzem geholfen, Licht auf diese Frage.

Wie viele andere Helicases setzt sich diejenige, die sie studiert sechs Eiweiß-Teile in einem Ring angeordnet. Die DNA-Strang verläuft durch die Mitte des Rings. Die Forscher entdeckten, dass zwei an die Helikase-Protein, die Teile entlang den Strang zu bewegen, während die anderen vier es an die DNA Leine, so dass die Helikase, während Ihres Aufenthalts sicher auf dem richtigen Weg zu gelangen.

Helikase Superhelden

Während einem Aufenthalt fest angebunden, können bestimmte Helicases auch knock off unerwünschte Proteine, die im Weg stehen. Diese unerwartete Rolle tauchte in einer aktuellen Studie unter der Leitung von Physiker Taekjip Ha von der University of Illinois.

Während des Kopiervorgangs wird entpackt DNA mögliche Entführung von Proteinen ausgesetzt, die rund um das genetische Material auf schädliche Weise mischen könnte. Ha das Team entdeckte, dass ein Helikase genannt PcrA Schutzmaßnahmen gegen Entführung durch wiederholt Kokons und Freigabe von freiliegenden DNA abschlagen jede unerwünschte Proteine, die sie beschädigen könnten Stränge,.

Sensing RNA-Viren

Viele Wissenschaftler arbeiten daran, entdecken Sie die Rollen von RNA Helicases, die weniger verstanden als ihre DNA Gegenstücke sind. Während viele RNA Helicases beteiligt sind, in der Herstellung, Rolle Verarbeitung oder Nutzung von RNA, andere eine ungewöhnliche indem Sie helfen, virale Infektionen zu bekämpfen.

Wenn eine RNA-Virus eine Zelle eindringt, produziert es RNA-Moleküle, die helfen, um das Virus und damit die Infektion zu verbreiten. Eine RNA-Helikase namens RIG-ich hilft, die Infektion zu überprüfen, indem Sie die virale RNA-Moleküle zu erkennen und mit der Aufforderung des angeborenen Immunsystems – erste Verteidigungslinie des Körpers gegen eingedrungene Krankheitserreger.

Smita Patel, diesmal in Zusammenarbeit mit Strukturbiologe Joseph Marcotrigiano der Rutgers University, produzierten Detailaufnahmen wie RIG-ich an viralen RNA bindet. Molekulare Momentaufnahmen des Teams zeigte, dass RIG binden an die RNA im wesentlichen verschiebt sich-ich ist Struktur und entlarvt eine Region, die den Immunsystem Alarm ertönt.

Wissenschaftler können dieses neue wissen, wie sie suchen, Medikamente zu entwerfen, die auf RIG-I, um Infektionen zu bekämpfen oder eine überaktive Immunantwort zu kontrollieren.

Diese im Life Science-Artikel wurde bereitgestellt, um LiveScience in Zusammenarbeit mit dem National Institute of General Medical Sciences, Teil der National Institutes of Health.

Lesen Sie mehr:

• Pressemitteilung über Michelle Wangs Forschung
• Pressemitteilung über Taekjip Has Forschung
• Pressemitteilung über Smita Patels Forschung