Deaminácia
 |
Tomuto článku alebo sekcii chýbajú odkazy na spoľahlivé zdroje, môže preto obsahovať informácie, ktoré je potrebné ešte overiť. Pomôžte Wikipédii a doplňte do článku citácie, odkazy na spoľahlivé zdroje. |
Deaminácia je reakcia, pri ktorej dochádza k odstráneniu aminoskupiny z molekuly. Enzýmy, ktoré katalyzujú túto reakciu, sa nazývajú deaminázy.
U ľudí prebieha deaminácia hlavne v pečeni, môže však prebiehať i v obličkách. Pri nadbytku príjmu bielkovín sa deaminácia využíva na rozklad aminokyselín pre zisk energie. Aminoskupina sa odstráni z aminokyseliny a premení sa na amónium. Zvyšok aminokyseliny, ktorý sa skladá hlavne z uhlíka a vodíka, sa recykluje alebo oxiduje na zisk energie. Amoniak je pre ľudí toxický a enzýmy ho premieňajú na močovinu alebo kyselinu močovú pridaním molekúl oxidu uhličitého (čo sa nepokladá za deaminačný proces) v močovinovom cykle, ktorý takisto prebieha v pečeni. Močovina a kyselina močová sa potom môžu bezpečne uvoľniť do krvi a odtiaľ sa môže vylúčiť močom.
Deaminačné reakcie v DNA upraviť
Existuje niekoľko spôsobov, ktorými môže dôjsť k deaminácii báz v DNA vrátane hydrolýzy za fyziologických podmienok, pôsobením deamináz alebo pôsobením genotoxínov, napríklad oxidu dusnatého.[1]
Cytozín upraviť
Spontánna deaminácia je hydrolyzačnou reakciou cytozínu, pri ktorej sa mení na uracil, pri čom sa uvoľňuje amoniak. In vitro prebieha táto reakcia v prítomnosti hydrogensiričitanu, ktorý deaminuje cytozín, ale nie 5-metylcytozín. Vďaka tomu bolo možné sekvenovať metylovanú DNA a bolo možné rozlíšiť nemetylovaný cytozín (ktorý sa premenil na uracil) a metylovaný cytozín (ktorý sa nezmenil).
V DNA je spontánna deaminácia opravovaná odstránením uracilu (produktu deaminácie cytozínu; ktorý sa v DNA nevyskytuje) uracil-DNA glykozylázou, čím vzniká miesto bez bázy (AP miesto). Toto miesto je následne rozpoznávané enzýmami (AP endonukleázami), ktoré štiepia fosfodiesterovú väzbu v DNA, čím sa umožní oprava poruchy výmenou za ďalší cytozín. DNA polymeráza môže takisto vykonať túto opravu pomocou tzv. nick translation, teda terminálneho výstrihu vďaka jej 5'⟶3' exonukleázovej aktivity a následnej opravy doplnením vďaka jej polymerázovej aktivite. DNA ligáza následne vytvorí fosfodiesterovú väzbu, čím vznikne produkt so správnou bázou (cytozínom).
5-metylcytozín upraviť
Spontánnaou deamináciou 5-metylcytozínu vzniká tymín a amoniak. Toto je najbežnejšia mutácia jediného nukleotidu. Ak sa táto chyba objaví ešte pred príchodom replikačnej vidličky, môže byť opravená enzýmom tymín-DNA glykozylázou, ktorá odstraňuje nesúladiaci tymín v páre G-T. Tým vzniká miesto bez bázy, ktoré následne opravia AP endonukláza a polymeráza, podobne ako u uracil-DNA glykozylázy.[2]
Deaminácia cytozínu zvyšuje počet mutácií z C na T upraviť
Známym dôsledkom metylácie cytozínu je zvýšenie počtu tranzičných mutácii z C na T kvôli deaminácii. Deaminácia cytozínu môže zmeniť mnoho regulačných funkcií genómu. Umlčané transpozóny sa môžu stať znovu transkripčne aktívne kvôli strate CPG miest.[3] Transpozóny by mohli byť zodpovedné za zrýchlenie mechanizmu tvorby enhancerov, pretože poskytujú extra DNA, ktorá je kompatibilná s transkripčnými faktormi hostiteľa, ktoré nakoniec majú dopad na mutácie z C na T.[3]
Guanín upraviť
Deamináciou guanínu vzniká xantín. Xantín sa však tiež páruje s cytozínom.[4][5]
Adenín upraviť
Deamináciou adenínu vzniká hypoxantín. Hypoxantín sa selektívne páruje s cytozínom namiesto tymínu, analogicky ako imínový tautomér adenínu. Tým vzniká poreplikačná tranzičná mutácia, kde sa A-T pár nahradí za G-C pár.
Referencie upraviť
- ↑ VONGCHAMPA, V.. Stability of 2'-deoxyxanthosine in DNA. Nucleic Acids Research, 2003-02-01, roč. 31, čís. 3, s. 1045–1051. Dostupné online [cit. 2022-09-10]. DOI: 10.1093/nar/gkg177.
- ↑ Cloning and Expression of Human G/T Mismatch-specific Thymine-DNA Glycosylase. Journal of Biological Chemistry, 1996, s. 12767–74. DOI: 10.1074/jbc.271.22.12767. PMID 8662714.
- ↑ a b DNA methylation enables transposable element-driven genome expansion. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 11 August 2020, s. 19359–19366. ISSN 1091-6490. DOI: 10.1073/pnas.1921719117. PMID 32719115.
- ↑ Tyagi, R. (2009). Understanding Genetics and Evolution: Discovery Publishing House.
- ↑ Herriott, R. M. (1966). Mutagenesis. Cancer Research, 26(9 Part 1)
Pozri aj upraviť
Zdroj upraviť
Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Deamination na anglickej Wikipédii.