A DNS-károsodás javításának - studopediya
Mutagén és halálos mutagén hatást kíséri szerkezeti károsodást okoznak a DNS-molekulák. Például, a humán genomban folytonos véletlen variációk fordulnak elő (sérülés), de ezek közül csak néhány van tárolva. És nagyon ritkán. Tehát az 1000 helyettesítések nitrogén bázisok vezet csak egy mutáció. Ennek az az oka, hogy ezek a sérülések gyakran visszakövetelhető. A rekonstrukció nevezett eljárás a DNS-károsodást a DNS javítás vagy helyreállítás.
A természet és mechanizmusok kijavítani kárt a legalaposabban tanulmányozott esetében indukált károsodás UV-sugárzás-enni. Sejtek reagálnak az UV-sugárzásnak, így alkotnak egy DNS-károsodás, a fő amelyek a fotokémiai módosításai pirimidin bázisok az áthaladó be pirimidin dimerek, főleg a timin. Az utóbbi vannak kialakítva kovalens kötésére a szomszédos timin bázisok az azonos láncon keresztül kapcsolódnak a molekula kapcsolódását egy szén-szén timin másik timin. Hozzáadása timin dimerek a DNS besugárzott sejtek van kialakítva citozin-timin és citozin-citozin dimerek, de a frekvencia kisebb. Dimerizáció szegélyező bázisok gén kíséri gátolja a DNS-replikáció és transzkripció. Az is, hogy a mutációk. Ennek eredményeként, a sejt lehet hal meg, vagy mennek keresztül a malignus transzformáció.
Egyik DNS javító mechanizmusokat eljárni sokféle élőlények, beleértve az embert, és tartozik, hogy a látható fény előkezelt sejtek UV-sugárzás csökkenéséhez vezet a halálos hatás többször, azaz a. E. A photoreactivation besugárzott funkciók sejtekben. Ez reaktiváló hatása látható fény társított felosztása (monomerization) pirimidin dimerek, és ez a folyamat biztosítja fotoreaktiviruyuschimi fény-függő enzimek. A második eltávolító mechanizmus dimerek pirimidin bázisok a DNS besugárzott sejtek úgynevezett sötét javítás vagy cut-hasznosítás. Ahogy photoreactivation, ez egy enzimatikus folyamat, de bonyolultabb, sőt, kiterjeszti a sötétben (ábra. 121). Ez a mechanizmus áll, hogy a timin dimerek egy DNS javított-útmutatók nukleázokkal teljesítő hidrolízise foszfodiészter váz közötti kötések nukleotidok elváltozások (oldalán 5 „timin dimer) és a normális része a DNS-molekulák vannak kitéve»kimetszés«a DNS-lánc, amely azután marad hiányosságok. Ezután a „zalatyvanie” rések csökkentése DNS szintézissel, amelyben DNS-polimeráz kötődik a 3'-vége a sérült DNS-lánc, és használja a másik (normál) lánc templátként. Eltávolítása pirimidin dimerek a DNS besugárzott sejtek „vágás” és „zalatyvaniya„végek lezárásával rések újonnan replikáit DNS régió szomszédos a sérült régiók és”elkenődött»(«keresztkötés") a csontváz cukor-foszfát kötések egy DNS-ligázzal. Így az E mechanizmus biztosítja három javító enzimek.
Egy harmadik helyreállítási mechanizmus említett postreplikatsionnym DNS-károsodás, rekombináció vagy redukcióval (ábra. 122). Ez azon a tényen alapul, hogy a DNS-szintézis UV-besugárzott sejtek csak normál sebességgel mentén kromoszóma, míg a dimer, amelyre ez lassítja le egy pár másodpercig, majd újra kezdődik, de most a másik oldalon a dimer. Mivel a DNS-polimeráz ugrik át dimer, kialakítva egy rés a leányvállalata DNS-lánc. Következésképpen, a terület A dimert tartalmazó egyetlen duplex lesz intakt ápolási duplex, t. E. Az utód-DNS-molekulák, az egyik szál tartalmazza a pirimidin dimerek, míg a másik lesz rések, amelyek valójában másodlagos károk. Következésképpen a terület, amely a dimerek ugyanabban duplex, duplex tárolt betegápolás. Ez a rekombinációs folyamat véget ér mentén a DNS-molekula után replikáció, ahol a kiegészítő áramkört hordozó bármely része a lyuk társ egy másik leányvállalata lánc (komplementer) hordozó a rés máshol. Ez a párosítás lehetővé teszi redukáló szintézisét, amely biztosítja a helyreállítási a megfelelő szekvencia a terület minden egyes rés. A területen, amelyek az intakt egy másik kiegészítő áramkört használunk templátként. Rekombinációs események szintjén egyes rés vezet a rekonstrukció a intakt DNS molekulák képesek a további replikáció. Rekombinációja DNS-javító, amelyet egy, számos rekombináz fehérjék.
Az evolúció során, sejteket kifejlesztették a képességét, hogy szintetizálni javító enzimek szintetizálódnak, amikor kezdenek előfordulnak DNS-károsodás. Például, az E. coli nyitva úgynevezett SOS-javítás, amely áll az a tény, hogy bármely DNS-károsodást kíséretében megsértése a replikációját, megnöveli a gének transzkripcióját a nagyszámú (több mint 15) fehérjéket kódoló javítani. Ezt a folyamatot kíséri fokozott sejtek túlélését. Az is ismert, hogy vannak javított rendszerekre, amelyek aktiválva, ha DNS-metilezett nukleotidokat. Az ilyen indukált javítási rendszerek léteznek, talán, eukarióta sejtekben.
Egy személy ismert szindróma „xeroderma pigmentozum”, amely öröklődik a kromoszomális recesszív tulajdonság, és amelyet az jellemez, rendkívül érzékeny a bőr a napfény, miáltal kitéve túlzott pigmentáció, majd gyakran előfordul, rosszindulatú bőrsejteket, azaz. E. Develop bőrrák . A előfordulása ez a szindróma társítva hibája a képesség, hogy csökkentsék timin dimerek a DNS-t. Szintén ismert a Bloom-szindróma, örökletes mint recesszív tulajdonság, és tartalmaz az egyének túlérzékenység a napfényre. Ez a szindróma is társul növekedését genom instabilitás formájában megnövekedett testvér kromatid csere, kromoszómaaberrációt genomjában betegek, egyre nagyobb a veszélye, hogy van minden fajta rák, és ami a legfontosabb, a hiba helyreállítása DNS-üket. Ami a „xeroderma pigmentozum” szindróma, valamint a Bloom-szindróma jellemzi immunológiai szenvedő betegek.
Normál DNS-károsodás által indukált napfény (UV komponens) kinyerjük „vágási-csökkentés.”
Néhány potenciálisan halálos vagy szekunder sérülés által indukált röntgen, helyreállítható rekombinációval, vagy valamilyen más mechanizmus, amely magában foglalja a rekombináz enzim. Azt is feltételezzük, hogy ellentétben a DNS-károsodás által indukált UV sugárzás okozta károsodás által indukált röntgen vannak kitéve hasznosítás (rekombináció révén), mielőtt az első poszt-sugárzás replikáció.
Az okozott kárt DNS kémiai mutagénekkel, és a visszanyert keresztül egy adott mechanizmus. Mind a DNS-javító mechanizmusok lényegében DNS védelmi rendszer. Ugyanakkor a DNS repair gyakran kíséri hibák, megnyilvánult formájában mutációk.
Általánosítva értékét javító mechanizmusok az élő sejtekben, arra lehet következtetni, hogy a DNS-károsodás repair gének fenntartja a stabilitást, és ez alapján a jelen két lánc a DNS-ben. Éppen azért, mert ennek a kár az egyik lánc javítható rovására információ ép áramkört. Azonban a DNS, annak ellenére, hogy ez a letétkezelő a genetikai információ, mégis korlátozott kémiai stabilitását. A sejteket egy meglehetősen nagy gyakoriságú történik hidrolízis, oxidáció és a nem-enzimatikus metilezésével DNS. Ezek a redukciós reakciók kölcsönhatásba lépnek DNS-sel. Úgy tartják, hogy úgy a spontán bomlás a DNS valószínűleg jelentős tényező a spontán mutagenezis és karcinogenezis fellépő öregedés organizmusok. Így a DNS jelenik inkonzisztens szerkezetét. Egyrészt, ez nagyon konzervatív tekintve stabilitás, a másik pedig, hogy nagyon érzékeny a pusztulás.