Denaturering er prosessen med avvik av molekylstrukturen fra dens opprinnelige tilstand når den utsettes for et denatureringsmiddel. Noen eksempler på biomolekyler som gjennomgår denaturering er proteiner og nukleinsyrer Proteindenaturering er en endring i formen til et protein gjennom en form for ytre trykk slik at det ikke lenger kan utføre sin cellulære funksjon. Årsaken til proteindenaturering kan være en oppvarmingsprosess, tilsetning av syre eller alkali. Typer av denaturering kan deles inn basert på årsaken, nemlig biologisk indusert eller ikke-biologisk indusert denaturering.
Proteindenatureringsprosess
Proteiner som gjennomgår en denatureringsprosess kan vise ulike egenskaper, hvorav en har en deformert form fordi hydrogenbindingene i den brytes. Når et protein utsettes for ytre stress, som for eksempel å bli oppvarmet eller utsatt for en syre (som sitronsyre), brytes de svake hydrogenbindingene. Denne tilstanden fører til at proteinet gjennomgår endringer. Proteiner som deformeres ved denaturering har en løsere struktur, er mer tilfeldige og er stort sett uløselige. Proteindenaturering kan også endre formen eller bryte ned deler av proteinstrukturen som tidligere var skjult, bli åpne og danne bindinger med andre proteinmolekyler. Denne tilstanden fører til at proteinet koagulerer eller klumper seg og blir uløselig i vann. Endringer i proteinstrukturen på grunn av denatureringsprosessen forårsaker også tap av medfødt biologisk aktivitet og funksjon av proteinet.Celledød og risiko for mutasjoner i denatureringsprosessen
Proteindenaturering kan utløse forstyrrelser i celleaktivitet. Hvis cellen ikke klarer å reparere lidelsen, kan det oppstå for tidlig død i cellen. Imidlertid kan et protein som har blitt skadet, gjenvinne sin naturlige aktive tilstand hvis denatureringsmidlet fjernes (renatureres). Noen proteiner som kan gjennomgå denne prosessen etter proteindenaturering er serumalbumin fra blodet, hemoglobin og ribonuklease-enzymer. Imidlertid er det forhold der denatureringsprosessen ikke kan returneres til sin opprinnelige tilstand. Proteindenaturering har også potensial til å øke risikoen for en rekke sykdommer, inkludert Alzheimers sykdom, blindhet og mange andre nevrodegenerative sykdommer.Proteindenaturerende funksjon
Her er noen funksjoner for proteindenaturering som er nyttige for menneskekroppen.- Denaturering brukes av kroppen til å drepe patogener. Dette gjøres gjennom regulering av pH og biokjemisk sekresjon.
- Proteindenaturering er også en viktig prosess under fordøyelsen av mat. Proteiner i mat denatureres ved påvirkning av frigjorte fordøyelsesenzymer.
- På cellenivå er denaturering en viktig del av DNA-prosessen. Denaturering kan åpne DNA og tillate replikasjon eller transkripsjon. Uten denaturering kan ikke DNA-tråder kopieres for å lage mRNA-transkripsjoner for proteinoversettelse.
- Innen forskningsfeltet er denaturering en prosess som brukes i polymerasekjedereaksjoner, for å produsere flere kopier av DNA samtidig in vitro raskt.
- På det medisinske feltet brukes denatureringsmekanismer for å drepe forskjellige patogener.