Homing endonuclease
ஹோமிங் எண்டோநியூக்ளியேஸ்கள் என்பது இன்ட்ரான்களுக்குள் சுதந்திரமாக நிற்கும் மரபணுக்களாக குறியிடப்பட்ட எண்டோநியூக்ளியேஸ்களின் தொகுப்பாகும், புரவலன் புரதங்களுடன் இணைப்புகள் அல்லது சுய-ஸ்ப்லைசிங் இன்டைன்களாக இருக்கும். அவை உயிரணுக்களுக்குள் மரபணு டிஎன்ஏவின் நீராற்பகுப்பை ஊக்குவிக்கின்றன, அவை அவற்றை ஒருங்கிணைக்கிறது, ஆனால் மிகக் குறைவான, அல்லது ஒருமை, இடங்களில் கூட அவ்வாறு செய்கின்றன. புரவலன் உயிரணுவால் நீராற்பகுப்பு செய்யப்பட்ட டி. என். ஏவை பழுதுபார்ப்பது அடிக்கடி ஹோமிங் எண்டோநியூக்லீஸை பிளவு தளத்திற்குள் நகலெடுக்கும் மரபணு குறியீட்டை விளைவிக்கிறது, எனவே இந்த மரபணுக்களின் இயக்கத்தை விவரிக்க 'ஹோமிங்' என்ற சொல் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஹோமிங் எண்டோநியூக்ளியேஸ்கள் அதன் மூலம் அவற்றின் மரபணுக்களை ஒரு புரவலன் மக்கள்தொகைக்குள் கிடைமட்டமாக கடத்தலாம், அவற்றின் அல்லீல் அதிர்வெண் மெண்டேலியன் விகிதங்களை விட அதிகமாக அதிகரிக்கும். தோற்றம் மற்றும் பொறிமுறை ஹோமிங் எண்டோநியூக்ளியேஸ்களின் தோற்றம் மற்றும் செயல்பாடு இன்னும் ஆராய்ச்சி செய்யப்பட்டு வந்தாலும், மிகவும் நிறுவப்பட்ட கருதுகோள் அவற்றை சுயநல மரபணு கூறுகளாகக் கருதுகிறது, இது டிரான்ஸ்போசன்களைப் போன்றது, ஏனெனில் அவை புரவலன் உயிரினத்திற்கு ஒரு செயல்பாட்டு பண்புக்கூறுகளை வழங்குவதில் இருந்து சுயாதீனமாக அவற்றைக் குறியாக்கம் செய்யும் மரபணு கூறுகளை நிலைநிறுத்த உதவுகின்றன. ஹோமிங் எண்டோநியூக்ளீஸ் அங்கீகார வரிசைகள் மிகக் குறைந்த நிகழ்தகவுடன் (தோராயமாக ஒவ்வொரு முறையும் ஒரு முறை) மட்டுமே தோராயமாக நிகழக்கூடிய அளவுக்கு நீளமாக உள்ளன, மேலும் அவை பொதுவாக ஒரு மரபணுவுக்கு ஒன்று அல்லது மிகக் குறைவான நிகழ்வுகளில் காணப்படுகின்றன. பொதுவாக, ஹோமிங் பொறிமுறையின் காரணமாக, எண்டோநியூக்ளீஸைக் குறியாக்கம் செய்யும் மரபணு (HEG, "ஹோமிங் எண்டோநியூக்ளீஸ் மரபணு") என்சைம் வெட்டும் அங்கீகார வரிசைக்குள் அமைந்துள்ளது, இதனால் ஹோமிங் எண்டோநியூக்ளீஸ் அங்கீகார வரிசைக்கு இடையூறு ஏற்படுகிறது மற்றும் டிஎன்ஏ வெட்டு HEG ஐ (இன்னும்) கொண்டு செல்லாத தளங்களுக்கு மட்டுமே கட்டுப்படுத்துகிறது. பரவுவதற்கு முன்பு, ஒரு அல்லீல் மரபணுவை (HEG +) சுமந்து செல்கிறது, மற்றொன்று (HEG−) இல்லை, எனவே நொதியால் வெட்டப்படுவதற்கு எளிதில் பாதிக்கப்படுகிறது. நொதி ஒருங்கிணைக்கப்பட்டவுடன், அது HEG-அல்லீலில் உள்ள குரோமோசோமை உடைத்து, செல்லுலார் டிஎன்ஏ பழுதுபார்க்கும் அமைப்பிலிருந்து ஒரு பதிலைத் தொடங்குகிறது. எண்டோநியூக்லீஸிற்கான மரபணுவைக் கொண்ட எதிர், சேதமடையாத டிஎன்ஏ அல்லீலின் வடிவமான எச்இஜி + ஐ எடுத்து, மறுசீரமைப்பைப் பயன்படுத்தி சேதம் சரிசெய்யப்படுகிறது. இவ்வாறு, மரபணு ஆரம்பத்தில் இல்லாத அல்லீலுக்கு நகலெடுக்கப்பட்டு அடுத்தடுத்த தலைமுறைகளில் பரவுகிறது. இந்த செயல்முறை "ஹோமிங்" என்று அழைக்கப்படுகிறது. பெயரிடல் ஹோமிங் எண்டோநியூக்ளியேஸ்கள் எப்போதும் அவற்றின் மரபணு தோற்றத்தை அடையாளம் காணும் ஒரு முன்னொட்டுடன் குறிக்கப்படுகின்றன, அதைத் தொடர்ந்து ஒரு ஹைபன்ஃ ஒரு இன்ட்ரானுக்குள் குறியிடப்பட்ட ஹோமிங் எண்டோநியூக்ளியேஸ்களுக்கு "I-", இன்டைனுக்குள் குறியிடப்பட்டவர்களுக்கு "PI-" ("புரத செருகலுக்கு"). சில எழுத்தாளர்கள் வைரஸ் என்சைம்கள் மற்றும் இன்ட்ரான்கள் அல்லது இன்டைன்களால் குறியிடப்படாத பிற இயற்கை என்சைம்களுக்கு "எஃப்-" ("ஃப்ரீஸ்டாண்டிங்") என்ற முன்னொட்டையும், ஒரு ஆய்வகத்தில் ஒருங்கிணைக்கப்பட்ட என்சைம்களுக்கு "எச்-" ("ஹைப்ரிட்") ஐப் பயன்படுத்தவும் முன்மொழிந்துள்ளனர். அடுத்து, மூன்று எழுத்து பெயர் உயிரினத்தின் இரட்டைப் பெயரிலிருந்து பெறப்படுகிறது, இது இனத்தின் பெயரிலிருந்து ஒரு பெரிய எழுத்து மற்றும் குறிப்பிட்ட பெயரிலிருந்து இரண்டு சிறிய எழுத்து எழுத்துக்களை எடுத்துக்கொள்கிறது. (சில கலவை பொதுவாக கலப்பின நொதிகளுக்கு செய்யப்படுகிறது.) இறுதியாக, ஒரு ரோமானிய எண் ஒரே உயிரினத்தில் காணப்படும் வெவ்வேறு நொதிகளை வேறுபடுத்துகிறதுஃ PI-TliII () என்பது ஆர்க்கியா தெர்மோகாக்கஸ் லிட்டோராலிஸில் காணப்படும் இன்டைனால் குறியிடப்பட்ட இரண்டாவது அடையாளம் காணப்பட்ட நொதியாகும். எச்-ட்ரீஐ () என்பது முதல் செயற்கை ஹோமிங் எண்டோநியூக்லீஸ் ஆகும், இது ஒரு ஆய்வகத்தில் ஐ-டி. எம். ஓ. ஐ () மற்றும் ஐ-க்ரீ () என்சைம்களிலிருந்து உருவாக்கப்பட்டது, இது முறையே டெசல்புரோகோகஸ் மொபிலிஸ் மற்றும் கிளாமைடோமோனாஸ் ரீன்ஹார்ட்டி ஆகியவற்றிலிருந்து எடுக்கப்பட்டது. கட்டுப்பாடு என்சைம்களுடன் ஒப்பிடுகையில் ஹோமிங் எண்டோநியூக்ளியேஸ்கள் வகை II கட்டுப்பாடு என்சைம்களிலிருந்து பல விஷயங்களில் வேறுபடுகின்றனஃ அதேசமயம் வகை II கட்டுப்பாடு என்சைம்கள் குறுகிய, பொதுவாக சமச்சீர், 4 முதல் 8 பிபி அங்கீகார வரிசைகளை பிணைக்கின்றன, ஹோமிங் எண்டோநியூக்ளியேஸ்கள் மிக நீளமாகவும் பல சந்தர்ப்பங்களில் சமச்சீரற்ற அங்கீகார வரிசைகள் 12 முதல் 40 பிபி வரை பரவியுள்ளன. ஹோமிங் எண்டோநியூக்ளியேஸ்கள் பொதுவாக அங்கீகார வரிசையில் மாற்றீடுகளை மிகவும் சகிப்புத்தன்மை கொண்டவை. அங்கீகார வரிசையில் சிறிய மாறுபாடுகள் பொதுவாக ஹோமிங் எண்டோநியூக்ளியேஸ்களின் செயல்பாட்டைக் குறைக்கின்றன, ஆனால் பெரும்பாலும் கட்டுப்பாட்டு நொதிகளுடன் ஏற்படுவதைப் போல அதை முற்றிலுமாக ஒழிக்காது. ஹோமிங் எண்டோநியூக்ளியேஸ்கள் கட்டமைப்பு கருத்தாக்கங்களைப் பகிர்ந்து கொள்கின்றன, அவை நான்கு குடும்பங்கள் இருப்பதாகக் கூறுகின்றன, அதேசமயம் வகை II கட்டுப்பாட்டு நொதிகளின் வெறுமனே அடையாளம் காணக்கூடிய மற்றும் வேறுபடுத்தக்கூடிய குடும்பங்களை தீர்மானிக்க முடியவில்லை. ஹோமிங் எண்டோநியூக்ளியேஸ்கள் மோனோமர்கள் அல்லது ஹோமோடைமர்களாக செயல்படுகின்றன, மேலும் பெரும்பாலும் அவற்றின் செயல்பாட்டை ஒழுங்குபடுத்த அல்லது ரிபோநியூக்ளியோபுரோட்டீன் வளாகங்களை உருவாக்க தொடர்புடைய புரதங்கள் தேவைப்படுகின்றன, இதில் ஆர்என்ஏ வினையூக்கி கருவியின் ஒருங்கிணைந்த அங்கமாகும். வகை II கட்டுப்பாடு என்சைம்கள் மோனோமர்கள் அல்லது ஹோமோடைமர்கள் அல்லது கூடுதல் புரத துணை அலகுகளுடன் தனியாக செயல்பட முடியும், ஆனால் துணை துணை அலகுகள் ஹோமிங் எண்டோநியூக்லீஸ்களிலிருந்து வேறுபடுகின்றன. எனவே, அவற்றின் செயல்பாட்டிற்கு கட்டுப்பாடு, மாற்றம் மற்றும் குறிப்பிட்ட துணை அலகுகள் தேவைப்படலாம். இறுதியாக, ஹோமிங் எண்டோநியூக்ளியேஸ்கள் ஒரு பரந்த பைலோஜெனெடிக் பரவலைக் கொண்டுள்ளன, இது மூன்று உயிரியல் களங்களிலும் நிகழ்கிறது-ஆர்க்கியா, பாக்டீரியா மற்றும் யூகாரியா. வகை II கட்டுப்பாடு என்சைம்கள் ஆர்க்கியா, பாக்டீரியா மற்றும் சில வைரஸ்களில் மட்டுமே நிகழ்கின்றன. யூகாரியோடிக் உயிரணுவின் மூன்று பிரிவுகளிலும் ஹோமிங் எண்டோநியூக்ளியேஸ்கள் வெளிப்படுத்தப்படுகின்றனஃ கருக்கள், மைட்டோகாண்ட்ரியா மற்றும் குளோரோபிளாஸ்ட்கள். ஹோமிங் எண்டோநியூக்ளியேஸ்களை குறியாக்கம் செய்யும் திறந்த வாசிப்பு பிரேம்கள் இன்ட்ரான்கள், இன்டைன்கள் மற்றும் மரபணுக்களுக்கு இடையில் சுதந்திரமாக நிற்கும் வடிவத்தில் காணப்படுகின்றன, அதேசமயம் வகை II கட்டுப்பாடு நொதி மரபணுக்களை குறியாக்கம் செய்யும் மரபணுக்கள் சுதந்திரமாக நிற்கும் வடிவத்தில் மட்டுமே காணப்படுகின்றன, கிட்டத்தட்ட எப்போதும் மரபணுக்களுடன் நெருக்கமான தொடர்புடன் அறிவாற்றல் டிஎன்ஏ மாற்றியமைக்கும் நொதிகளுடன் குறியாக்கம் செய்கின்றன. எனவே, வகை II கட்டுப்பாடு என்சைம்கள் மற்றும் ஹோமிங் எண்டோநியூக்ளியேஸ்கள் இரட்டை இழைகள் கொண்ட டி. என். ஏவை பிளவுபடுத்தும் செயல்பாட்டைப் பகிர்ந்து கொண்டாலும், அவை சுயாதீனமாக உருவானதாகத் தெரிகிறது. கட்டமைப்புக் குடும்பங்கள் தற்போது ஆறு அறியப்பட்ட கட்டமைப்புக் குடும்பங்கள் உள்ளன. அவற்றின் பாதுகாக்கப்பட்ட கட்டமைப்பு மையக்கருத்துக்கள் பின்வருமாறுஃ லேக்லிடாட்ஜிஃ ஒவ்வொரு பாலிபெப்டைடும் 1 அல்லது 2 லேக்லிடாட்ஜி மையக்கருத்துக்களைக் கொண்டுள்ளன. லாஜ்லிடாட்ஜி வரிசை என்பது அமினோ அமிலங்களின் பாதுகாக்கப்பட்ட வரிசையாகும், அங்கு ஒவ்வொரு எழுத்தும் ஒரு குறிப்பிட்ட எச்சத்தை அடையாளம் காணும் குறியீடாகும். இந்த வரிசை டிஎன்ஏ வெட்டும் செயல்முறையில் நேரடியாக ஈடுபட்டுள்ளது. ஒரே ஒரு மையக்கருத்தைக் கொண்ட அந்த என்சைம்கள் ஹோமோடைமர்களாக செயல்படுகின்றன, ஒவ்வொரு டிஎன்ஏ அரை தளத்தின் முக்கிய பள்ளத்துடன் தொடர்பு கொள்ளும் ஒரு சேணத்தை உருவாக்குகின்றன. எல்ஏஜிஎல்ஐடிஏடிஜி மையக்கருத்துக்கள் அமினோ அமில எச்சங்களை புரத களங்கள் அல்லது துணை அலகுகளுக்கு இடையிலான புரத-புரத இடைமுகம் மற்றும் நொதியின் செயலில் உள்ள தளங்கள் ஆகிய இரண்டிற்கும் பங்களிக்கின்றன. ஒரே புரதச் சங்கிலியில் இரண்டு மையக்கருத்துக்களைக் கொண்ட என்சைம்கள் மோனோமர்களாக செயல்படுகின்றன, இது இதேபோல் சேணத்தை உருவாக்குகிறது. ஹோமிங் எண்டோநியூக்ளியேஸ்களின் முதல் கட்டமைப்புகள் (பிஐ-எஸ்ஸிஇஐ மற்றும் ஐ-கிரிஐ, இரண்டும் 1997 இல் தெரிவிக்கப்பட்டன) இரண்டும் எல்ஏஜிஎல்ஐடிஏடிஜி கட்டமைப்புக் குடும்பத்தைச் சேர்ந்தவை. அடுத்த ஆண்டு, அதன் டிஎன்ஏ இலக்கு தளத்துடன் பிணைக்கப்பட்ட ஹோமிங் எண்டோநியூக்ளியேஸின் (ஐ-கிரிஐ) முதல் கட்டமைப்பும் தெரிவிக்கப்பட்டது. GIY-YIG: இவை N-முனையப் பகுதியில் ஒரே ஒரு GIY-YIG மையக்கருத்தைக் கொண்டுள்ளன, அவை வெட்டும் இடத்தில் உள்ள டி. என். ஏவுடன் தொடர்பு கொள்கின்றன. இந்த குடும்பத்தின் முன்மாதிரி நொதி ஐ-டெவிஐ ஆகும், இது ஒரு மோனோமராக செயல்படுகிறது. ஐ-டெவிஐயின் டிஎன்ஏ-பிணைப்பு மற்றும் வினையூக்கி களங்கள் குறித்து தனித்தனி கட்டமைப்பு ஆய்வுகள் தெரிவிக்கப்பட்டுள்ளன, முந்தையது அதன் டிஎன்ஏ இலக்குடன் பிணைக்கப்பட்டுள்ளது மற்றும் டிஎன்ஏ இல்லாத நிலையில் பிந்தையது. ஹிஸ்-சிஸ் பாக்ஸ் (): இந்த நொதிகள் 30 அமினோ அமிலங்களின் பகுதியைக் கொண்டுள்ளன, இதில் 5 பாதுகாக்கப்பட்ட எச்சங்கள் உள்ளனஃ இரண்டு ஹிஸ்டிடின்கள் மற்றும் மூன்று சிஸ்டைன்கள். அவை வினையூக்கிக்குத் தேவையான உலோக நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நேர்மின் நே ஐ-பி. பி. ஓ. ஐ இந்த குடும்பத்தின் சிறந்த வகைப்படுத்தப்பட்ட நொதியாகும், மேலும் இது ஒரு ஹோமோடைமராக செயல்படுகிறது. அதன் அமைப்பு 1998 இல் அறிவிக்கப்பட்டது. இது எச்-என்-எச் குடும்பத்துடன் தொடர்புடையதாக இருக்கலாம், ஏனெனில் அவை பொதுவான அம்சங்களைப் பகிர்ந்து கொள்கின்றன. எச்-என்-எச்ஃ (): இவை தோராயமாக 30 அமினோ அமிலங்களின் ஒருமித்த வரிசையைக் கொண்டுள்ளன. இதில் இரண்டு ஜோடி பாதுகாக்கப்பட்ட ஹிஸ்டிடின்கள் மற்றும் ஒரு அஸ்பாரஜின் ஆகியவை அடங்கும், அவை துத்தநாக விரல் களத்தை உருவாக்குகின்றன. ஐ-ஹ்முஐ () இந்த குடும்பத்தின் சிறந்த வகைப்படுத்தப்பட்ட நொதியாகும், மேலும் இது ஒரு மோனோமராக செயல்படுகிறது. அதன் அமைப்பு 2004 இல் அறிவிக்கப்பட்டது. PD-(D/E) xK (): இந்த நொதிகள் பொதுவாக வகை II கட்டுப்பாடு எண்டோநியூக்ளியேஸ்களில் காணப்படும் ஒரு நியானிக்கல் நியூக்ளியேஸ் வினையூக்கி களத்தைக் கொண்டுள்ளன. இந்த குடும்பத்தில் உள்ள சிறந்த வகைப்படுத்தப்பட்ட நொதி, I-Sp6803I (), ஒரு டெட்ராமராக செயல்படுகிறது. அதன் அமைப்பு 2007 இல் அறிவிக்கப்பட்டது (). ஒட்டுமொத்த மடிப்பு பல எண்டோநியூக்ளீஸ் குடும்பங்களில் பாதுகாக்கப்படுகிறது, இவை அனைத்தும் PD-(D/E) xK சூப்பர் குடும்பத்தைச் சேர்ந்தவை. Vsr-போன்ற/EDxHD (DUF559,): இந்த நொதிகள் உலகளாவிய பெருங்கடல் மாதிரி மெட்டஜெனமிக் தரவுத்தளத்தில் கண்டுபிடிக்கப்பட்டு 2009 இல் முதன்முதலில் விவரிக்கப்பட்டன. 'விஎஸ்ஆர்-போன்ற' என்ற சொல் சி-முனைய நியூக்ளியேஸ் களத்தின் இருப்பைக் குறிக்கிறது, இது பாக்டீரியா வெரி ஷார்ட் பேட்ச் ரிபேர் (விஎஸ்ஆர்) எண்டோநியூக்ளியேஸ்களுக்கு அடையாளம் காணக்கூடிய ஒத்த தன்மையைக் காட்டுகிறது. இந்த அமைப்பு 2011 இல் தீர்க்கப்பட்டது, இது விஎஸ்ஆர் ஹோமோலஜியை உறுதிப்படுத்துகிறது. இது PD-(D/E) xk சூப்பர் குடும்பத்தின் ஒரு பகுதியாக கருதப்படுகிறது. களக் கட்டமைப்பு ஈஸ்ட் ஹோமிங் எண்டோநியூக்ளீஸ் பிஐ-ஸ்ஸே என்பது ஒரு லாக்லிடாட்ஜி வகை எண்டோநியூக்ளீஸ் ஆகும், இது ஒரு இன்டீனாக குறியிடப்பட்டுள்ளது, இது மற்றொரு புரதத்திலிருந்து தன்னைப் பிரிக்கிறது (). உயர் தெளிவுத்திறன் அமைப்பு இரண்டு களங்களை வெளிப்படுத்துகிறதுஃ ஹெட்ஜ்ஹாக் புரதங்களின் சி-முனைய களத்தை ஒத்த ஒரு எண்டோநியூக்ளியோலிடிக் மையம், மற்றும் புரத-ஸ்ப்லைசிங் செயலில் உள்ள தளத்தைக் கொண்ட ஒரு குறிப்பு களம் (ஹெட்ஜ்ஹாக்/இன்டெய்ன்). தொடர்புடைய இலக்கியங்களுக்கான இணைப்புகளுடன் நியூ இங்கிலாந்து பயோலாப்ஸின் விரிவான கட்டுப்பாட்டு நொதி தரவுத்தளமான REBASE ஐயும் பார்க்கவும். ஹோமிங் எண்டோநியூக்ளீஸ் வெட்டும் தளங்களின் பட்டியல் I-CREI ஹோமிங் எண்டோநியூக்ளீஸ் மேகனியூக்ளீஸ் ரெஸ்ட்ரிக்ஷன் என்சைம் இன்ட்ரான்கள் மற்றும் இன்டைன்கள் இன்ட்ராஜெனமிக் மோதல்ஃ ஹோமிங் எண்டோநியூக்ளீஸ் மரபணுக்கள் டிரான்ஸ்போசன் குறிப்புகள் வெளிப்புற இணைப்புகள் புரதம் களங்கள் மூலக்கூறு உயிரியல் உயிரி தொழில்நுட்ப கட்டுப்பாடு என்சைம்கள்