Денатурацията е процес на отклонение на молекулната структура от първоначалното й състояние, когато е изложена на денатуриращ агент. Някои примери за биомолекули, които претърпяват денатурация, са протеини и нуклеинови киселини. Денатурацията на протеин е промяна във формата на протеин чрез някаква форма на външно налягане, така че той вече не е в състояние да изпълнява своята клетъчна функция. Причината за денатурация на протеин може да бъде процес на нагряване, добавяне на киселина или алкали. Видовете денатурация могат да бъдат разделени въз основа на причината, а именно биологично индуцирана или небиологично индуцирана денатурация.
Процес на денатурация на протеин
Протеините, които са подложени на процес на денатурация, могат да проявят различни характеристики, една от които има деформирана форма, тъй като водородните връзки в нея са разкъсани. Когато протеин е подложен на външен стрес, като например нагряване или излагане на киселина (например лимонена киселина), слабите водородни връзки се разрушават. Това състояние кара протеина да претърпи промени. Протеините, които се деформират при денатурация, имат по -хлабава структура, са по -случайни и до голяма степен са неразтворими. Протеиновата денатурация може също да промени формата или да разруши части от протеиновата структура, които преди са били скрити, да се отворят и да образуват връзки с други протеинови молекули. Това състояние кара протеина да се коагулира или да се сгъсти и да стане неразтворим във вода. Промените в структурата на протеина поради процеса на денатурация също причиняват загуба на вродена биологична активност и функция на протеина.Клетъчна смърт и риск от мутации в процеса на денатурация
Денатурацията на протеин може да предизвика смущения в клетъчната активност. Ако клетката не успее да поправи разстройството, в клетката може да настъпи преждевременна смърт. Повреденият протеин може да възвърне естественото си активно състояние, ако денатуриращият агент бъде отстранен (ренатуриран). Някои протеини, които могат да преминат през този процес след денатурация на протеин, са серумният албумин от кръвта, хемоглобина и рибонуклеазните ензими. Съществуват обаче условия, при които процесът на денатурация не може да бъде върнат в първоначалното си състояние. Протеиновата денатурация също има потенциал да увеличи риска от редица заболявания, включително болестта на Алцхаймер, слепота и много други невродегенеративни заболявания.Функция за денатурация на протеин
Ето някои функции на денатурацията на протеини, които са полезни за човешкото тяло.- Денатурацията се използва от тялото за убиване на патогени. Това става чрез регулиране на рН и биохимичната секреция.
- Денатурацията на протеини също е важен процес по време на храносмилането на храната. Протеините в храната се денатурират от действието на освободените храносмилателни ензими.
- На клетъчно ниво денатурацията е важна част от ДНК процеса. Денатурацията може да отвори ДНК и да позволи репликация или транскрипция. Без денатурация, нишките на ДНК не могат да бъдат копирани при създаването на иРНК транскрипти за транслация на протеин.
- В областта на изследванията денатурацията е процес, използван при полимеразни верижни реакции, за производство на множество копия на ДНК едновременно инвитро бързо.
- В областта на медицината се прилагат механизми за денатурация при унищожаването на различни патогени.
