اقرأ في هذا المقال
- مفهوم إنزيم الليغاز
- تصنيف إنزيم الليغاز
- استخدامات الليغازات في الحمض النووي
- علاقة إنزيم الليغاز في الحمض النووي
يستخدم المصطلح (ligase) لمجموعة متنوعة من الإنزيمات غير المرتبطة تمامًا، والسمة المشتركة لكل منهم هي قدرتها على الربط التساهمي بين جزيئين من الركيزة معًا، ويتم استخدام المصطلح لـ (DNA-ligases)، والتي تلعب دورًا رئيسيًا في تكرار الحمض النووي وإعادة التركيب والإصلاح.
مفهوم إنزيم الليغاز
Ligases هي إنزيمات قادرة على تحفيز تفاعل الانضمام إلى جزيئين كبيرين عن طريق إنشاء رابطة كيميائية جديدة، بشكل عام مع التحلل المائي المصاحب لمجموعة كيميائية صغيرة على أحد الجزيئات الضخمة أو ببساطة ربط مركبين معًا (على سبيل المثال، الإنزيمات التي تحفز انضمام C–O ،C–S ،C–N).
تصنيف إنزيم الليغاز
تم تصنيفها ضمن فئة EC6 الأولية من الإنزيمات وتنقسم أيضًا إلى ستة فئات فرعية تُعرف باسم ligases لتأسيس روابط الكربون والأكسجين وروابط الكربون والكبريت وروابط الكربون والنيتروجين وروابط الكربون والكربون والسندات الفوسفورية والإستر والروابط المعدنية النيتروجينية.
تتضمن الأسماء المعتادة لإنزيمات (ligase) بشكل عام كلمة “ligase”، بما في ذلك (DNA ligase)، وهو إنزيم يستخدم غالبًا في مختبرات البيولوجيا الجزيئية للانضمام إلى أجزاء DNA، وتشمل الأسماء العامة الأخرى للليغازات التركيبات، لأنها تحفز تفاعل تخليق جزيئات جديدة وتتطلب طاقة من نوكليوزيد ثلاثي الفوسفات لتحفيز التفاعل التخليقي.
استخدامات الليغازات في الحمض النووي
تُستخدم هذه الليغازات لإغلاق فواصل أحادية الخيط في العمود الفقري لفوسفات السكر لجزيء الحمض النووي عن طريق تكوين روابط ديستر جديدة، وبالعادة، هذا يشبه الخطوة الأخيرة لحدث الإصلاح أو إعادة التركيب وإحدى الخطوات الأخيرة لتكرار الحمض النووي، ويعد النسخ المتماثل مصدرًا بارزًا لجزيئات الحمض النووي المكسورة بسبب التخليق المتقطع للخيط المتأخر.
علاقة إنزيم الليغاز في الحمض النووي
يحفز ليغاز الحمض النووي الانضمام إلى عديد النوكليوتيدات المجاورة وبالتالي يلعب أدوارًا مهمة في استقلاب الحمض النووي، وتمتلك النباتات، مثل جميع حقيقيات النوى، روابط دنا متعددة ذات أدوار مميزة في استقلاب الحمض النووي، ومن بينهم، يوجد (DNA ligase1 (LIG1)) في جميع حقيقيات النوى.
وهو يلعب أدوارًا مهمة في كل من إصلاح الحمض النووي وتكراره ولا غنى عنه لصلاحية الخلية، وفي Arabidopsis، يفسر LIG1 نشاط ليغاز الحمض النووي الرئيسي وقد ثبت أن له وظائف أساسية في كل من مسارات تكرار الحمض النووي وإصلاح الختان.