Dezoksiribonukleaza I - Biokimyo pmd

Dezoksiribonukleaza I
DNK molekulasini bitta zanjiridagi
dezoksiriboza 3
1
-uglerod atomi va fosfat qoldig‘i o‘rtasidagi ichki
fosfodiefir bog‘larni uzilishini katalizlaydi, natijada past molekulali
oligodezoksiribonukleotidlar hosil bo‘ladi:
DNK+ (n-1)H
2
O
→
n-oligodezoksiribonukleotidlar
Reaksiya mahsulotlari ichida, shuningdek, mono va dinukleotidlar
ham ochilgan. Bu fermentlarni vakili bo‘lib, oshqozon osti bezi DNK-
azasi hisoblanadi. Ulardan biri (DNK-aza 1) toza holatda ajratilgan,
257 aminokislota qoldiqlarini ketma-ketligi aniqlangan. Ferment pH
6,8-8,0 da eng yuqori faolikka ega bo‘lib, 2 valentli Mg
+2
va Mn
+2
ionlari bilan faollashadi va fermentativ reaksiya oxirgi mahsuloti
oligonukleotidlar ta’sirida ingibirlanadi.
Dezoksiribonukleaza II
DNK ikkala zanjiridagi juft fosfodiefir
bog‘larni uzilishi natijasida yirik oligodezoksiribonukleotidlarni hosil
qiladi. Ularni vakili bo‘lib, taloqdan ajratilgan, molekulyar og‘irligi
38000, 343 aminokislota qoldig‘idan tarkib topgan DNK-aza II
hisoblanadi. Bu DNK-aza tarkibida glyukozamin ochilgan. Bu ferment
ham metall ionlari bilan faollanadi, anionlarni ingibirlaydi, optimal pH
5,5 va 5,8 oraligida.
Bu fermentlardan tashqari, yana (asosan mikroorganizmlarda)
ekzodezoksiribonukleazalar ochilgan, ular DNK molekulasidagi
fosfodiefir bog‘larni gidrolizlab, oxirgi 5
1
-dezoksiribonukleotidlarni
ajratadilar. Masalan, E. Colidan shunday to‘rtta ferment ajratilgan bo‘lib,
ekzodezoksiribonukleaza I, II, III va IV deb belgilanadi.
Restriktazalar
nukleaza tipidagi ta’sir etuvchi fermentlar bo‘lib,
begona (asosan faglarni) DNKning palindrom strukturaga ega
molekuladagi aniq qismlari parchalanishini katalizlaydi. E. Colidan 2
ta shunday restrikaza ajratilib, xususiyatlari o‘rganilgan va Eco RI va
Eco RII deb belgilangan. Restriktazalar aniq spetsifik ta’sir ko‘rsatadilar,
shuning uchun fag va viruslar DNKdagi nukleotid qoldiqlarini ketma-
ketligini aniqlashda ulardan foydalanilanadi. Bundan tashqari,
restriktazalarni bu xususiyati gen injeneriyasida DNK ma’lum
fragmentlarini «kesish» va ularni bakterial DNK genomiga
«kirgizishi»da (rekombinant DNKlarni olishda) amaliy jihatdan ko‘p
qo‘llanilmoqda. Natijada hujayraga unga avval xos bo‘lmagan irsiy
belgilar o‘tkaziladi. Ushbu tekshiruvlarni nazariy va amaliy qiymatini
baholash qiyin.
296
RNKni gidrolitik parchalanishini katalizlovchi yaxshi o‘rganilgan
fermentlardan ribonukleaza I dir. U RNK molekulasi ichki fosfodiefir
bog‘larini gidrolizlaydi. Ko‘pincha hayvonlar oshqozon osti bezidan
ajratilgan RNK-azalar 124 aminokislota qoldig‘idan tarkib topgan
bo‘lib, aminokislotalarni ketma-ket joylashishi bilan farqlanadilar; ba’zi
RNK-azalarni uchlamchi strukturasi aniqlangan.
Nogidrolitik yo‘l bilan DNK va RNKni parchalanishini amalga
oshiruvchi fermentlar sifatida polinukleotid-fosforilaza va DNK-
glikozidazalarni ko‘rsatish mumkin. Hozirgi vaqtda S.S. Debov
laboratoriyasida mikroblar polinukleotid-fosforilazasini fizik-kimyoviy
xususiyatlari va biologik vazifasi batafsil o‘rganilgan. Fermentni ta’sir
mexanizmi nukleotid qoldiqlarini RNKdan neorganik fosfatga
o‘tkazilishidan iborat, bunda ribonukleotiddifosfat hosil bo‘ladi (RDF).
RNK + H
3
O
4
→
(RNK)
n-1
+RDF
In vivo ferment hujayra RNKlarini, asosan mRNK, nukleo-
ziddifosfatlarga parchalab, hujayradagi neorganik fosfat miqdorini
boshqarishda qatnashadi. Polinukleotid-fosforilazaning yana bir muhim
xususiyati in vitro tajribalarda erkin nukleoziddifosfatlardan ma’lum
ketma-ketlikdagi poliribonukleotidlarni sintezlashdir.
DNK-glikozidaza guruhi ochilgan, u modifikatsiyalangan purin va
pirimidin asoslarini (masalan: DNK zanjirlaridan birida sitozin
qoldig‘ini dezaminlanishidan hosil bo‘lgan uratsil) ajralib chiqish
reaksiyalarida qatnashadi.
Shunday qilib, DNK-glikozidaza DNK molekulasini reparatsiya
jarayonlarida muhim vazifani bajaradi. Hujayradagi turli ekzo- va
endonukleazalarni nuklein kislotalarga ketma-ket ta’siri natijasida ribo-
va dezoksiribonuklezid-3
1
va 5
1
-fosfatlargacha parchalanadilar.
Keyinchalik hosil bo‘lgan moddalarning parchalanishi, mononukleotid,
nukleozid va keyinchalik erkin azot asoslarini fermentativ o‘zgarishlari
bilan bog‘liq. Gidrolizni I bosqichida 3
1
va 5
1
-nukleotidaza ta’sir etadi.
U mononukleotidlarni erkin nukleozidlargacha, uglevod qoldig‘idagi
C-3
1
yoki C-5
1
atomlaridan noorganik fosfatni ajratish orqali,
parchalanishi bilan boradi. II bosqichda nukleoziddan riboza qoldig‘i
erkin fosfat kislotaga o‘tkaziladi, natijada riboza-1-fosfat va erkin azot
asosi hosil bo‘ladi.
|