Denatūracija yra procesas, kai molekulinė struktūra nukrypsta nuo pradinės būsenos, kai ji veikia denatūruojančiu agentu. Kai kurie denatūruojamų biomolekulių pavyzdžiai yra baltymai ir nukleorūgštys. Baltymų denatūracija – tai baltymo formos pasikeitimas veikiant tam tikram išoriniam slėgiui, kad jis nebegali atlikti savo ląstelių funkcijos. Baltymų denatūravimo priežastis gali būti kaitinimo procesas, rūgšties ar šarmo pridėjimas. Denatūracijos tipus galima suskirstyti pagal priežastį, ty biologiškai sukeltą arba nebiologiškai sukeltą denatūraciją.
Baltymų denatūravimo procesas
Baltymai, kuriems vyksta denatūravimo procesas, gali turėti įvairių savybių, iš kurių viena yra deformuota forma, nes nutrūksta vandenilio ryšiai. Kai baltymas yra veikiamas išorinio streso, pavyzdžiui, kaitinamas arba veikiamas rūgštimi (pvz., citrinos rūgštimi), silpnosios vandenilio jungtys nutrūksta. Dėl šios būklės baltymai pasikeičia. Denatūruojantis deformuoti baltymai turi laisvesnę struktūrą, yra labiau atsitiktiniai ir iš esmės netirpūs. Baltymų denatūracija taip pat gali pakeisti formą arba suardyti baltymo struktūros dalis, kurios anksčiau buvo paslėptos, atsiverti ir sudaryti ryšius su kitomis baltymų molekulėmis. Dėl šios būklės baltymas koaguliuoja arba susikaupia ir tampa netirpus vandenyje. Baltymų struktūros pokyčiai dėl denatūracijos proceso taip pat sukelia įgimto baltymo biologinio aktyvumo ir funkcijos praradimą.Ląstelių mirtis ir mutacijų rizika denatūravimo procese
Baltymų denatūracija gali sukelti ląstelių veiklos sutrikimus. Jei ląstelė nesugeba ištaisyti sutrikimo, ląstelėje gali įvykti ankstyva mirtis. Tačiau pažeistas baltymas gali atgauti natūralią aktyvią būseną, jei pašalinama (renatūruojama) denatūruojantis agentas. Kai kurie baltymai, kurie gali patirti šį procesą po baltymų denatūravimo, yra serumo albuminas iš kraujo, hemoglobinas ir ribonukleazės fermentai. Tačiau yra sąlygų, kai denatūravimo procesas negali būti grąžintas į pradinę būseną. Baltymų denatūracija taip pat gali padidinti daugelio ligų, įskaitant Alzheimerio ligą, aklumą ir daugelį kitų neurodegeneracinių ligų, riziką.Baltymų denatūravimo funkcija
Štai keletas baltymų denatūravimo funkcijų, naudingų žmogaus organizmui.- Denatūravimą organizmas naudoja patogenams naikinti. Tai atliekama reguliuojant pH ir biocheminę sekreciją.
- Baltymų denatūracija taip pat yra svarbus procesas virškinant maistą. Maiste esantys baltymai denatūruojami veikiant išsiskiriantiems virškinimo fermentams.
- Ląstelių lygiu denatūracija yra svarbi DNR proceso dalis. Denatūracija gali atverti DNR ir leisti replikacijai arba transkripcijai. Be denatūravimo, DNR grandinės negali būti nukopijuotos gaminant mRNR transkriptus baltymų transliacijai.
- Mokslinių tyrimų srityje denatūravimas yra procesas, naudojamas polimerazės grandininėse reakcijose, siekiant vienu metu gaminti kelias DNR kopijas. in vitro greitai.
- Medicinos srityje denatūravimo mechanizmai taikomi naikinant įvairius patogenus.