Enzimi che agiscono sugli acidi nucleici

Enzimi che agiscono sugli acidi nucleici

Enzimi che idrolizzano legami fosfodiesterici

I nucleasi, generalmente, idrolizzano il legame fosfodiesterico. La reazione è esoergonica ed avviene spontaneamente.

Esonucleasi

Le esonucleasi agiscono staccando un nucleotide per volta (3’-5’ o 5’-3’), formando desossiribonucleotidi monofosfati liberi.

Endonucleasi

Le endonucleasi idrolizzano legami fosfodiesterici all’interno della doppia elica.

• Agiscono su una sola elica.
• Agiscono su entrambe le eliche: endonucleasi di restrizione riconoscono sequenze palindrome (se non è metilato), e tagliano all’interno della sequenza riconosciuta, o nello stesso livello, o in punti sfalsati nelle due eliche (formazione di estremità coesive – tecnica alla base del DNA ricombinante).

Enzimi che sintetizzano legami fosfodiesterici

Polimerasi

Le polimerasi polimerizzano nucleotidi formando catene polinucleotidiche, e intervengono sia nella duplicazione/trascrizione del DNA sia nella riparazione di eventuali danni. Utilizzano come substrato nucleosidi trifosfati a contenuto energetico maggiore rispetto a quelli monofosfati. "Trasferiscono" un nucleoside monofosfato dal trifosfato all’ossidrile 3’ libero di un altro nucleotide, liberando pirofosfato (difosfato) immediatamente idrolizzato (reazione irreversibile).

Catalizzano l’allungamento delle catene polinucleotidiche in una sola direzione: 5’→3’. Ovviamente non polimerizzano nucleotidi a caso ma hanno bisogno di una catena polinucleotidica preesistente. L’enzima scorre lungo l’elica stampo esponendo una delle basi al sito di legame: se si formano i legami a idrogeno l’appaiamento è giusto, altrimenti questo viene rimosso e viene effettuato un nuovo tentativo. Polimerizzano nuova catena di DNA/RNA a partire da filamento di DNA (DNA-dipendenti) tranne che per telomerasi inverse che sintetizzano DNA a partire da RNA. L’elica stampo viene quindi letta in direzione 3’→5’.

DNA polimerasi

• DNA polimerasi: (α, δ, ε, γ eucarioti - I, II, III procarioti) non sono in grado di iniziare ex novo la sintesi di una catena polinucleotidica, hanno bisogno di un primer.

RNA polimerasi

• RNA polimerasi sono in grado di fornire un primer alla DNA polimerasi nella duplicazione del DNA (DNA primasi).
• 3’→5’ esonucleasi: sono in grado di assolvere questo compito solamente quando la doppia elica neoformata presenta un mismatch; in un processo esoergonico, l’enzima torna indietro e stacca il nucleotide mal appaiato (attività di correzione).