Oprava: Čo je to? opravné mechanizmy DNA

Oprava - obývacia vlastnosť bunka sa vysporiadať s rôznymi poškodenia DNA. Vo vonkajšom svete existuje mnoho faktorov, ktoré môžu spôsobiť nezvratné zmeny v živých organizmoch. Ak chcete zachovať svoju integritu, aby sa zabránilo patologické mutácie a nezlučiteľné so životom, musí existovať systém vlastné obnovy. Ako to porušilo integritu genetického materiálu bunky? Zoberme si túto otázku podrobnejšie. Tiež zistiť, aké sú opravné mechanizmy tela a ako pracujú.

Abnormality v DNA

molekula deoxyribonukleovej kyseliny, môžu byť rozložené v priebehu biosyntézy, ako aj pod vplyvom škodlivých látok. Medzi negatívne faktory, najmä zahŕňajú teplotu alebo fyzickú silu iného pôvodu. Pokiaľ došlo k lomu, začne proces reparácie bunka. Tak začína obnovenie pôvodnej štruktúry molekuly DNA. Pre opravy spĺňajú špecifické enzýmové komplexy, ktoré sú prítomné v bunkách. Vzhľadom k tomu, neschopnosť jednotlivých buniek vykonávať nejakú obnovu súvisiace ochorenia. Veda, ktorá študuje procesy opravy - je biológia. V rámci disciplíny vykonala mnoho testov a experimentov, v dôsledku čoho je možné ľahšie pochopiť proces obnovy. Je potrebné poznamenať, že tieto mechanizmy opravy DNA sú veľmi zaujímavé, pretože história objavu a skúmanie tohto javu. Aké faktory prispievajú k počiatku oživeniu? Pre spustenie procesu, je potrebné, aby DNA stimulátor ovplyvnené opravy tkaniva. Čo je to viac popísať nižšie.

História objavu

Tento prekvapivý jav začal študovať americký vedec Kellner. Prvý významný objav na ceste za poznaním opravy sa stal taký fenomén ako photoreactivation. Tento termín čašník nazýva zníženie škodlivosti účinkami UV žiarenia a po ošetrené zranených buniek jasného prúdu svetla viditeľného spektra žiarenia.

"Light Recovery"

Neskoršie štúdie Kellner má logické pokračovanie v prácach American biology Setlou, Rupert a niektoré ďalšie. Vďaka práci tejto skupiny vedcov bolo spoľahlivo dokázané, že photoreactivation je proces, ktorý sa spúšťa špeciálne látky - enzýmu, ktorý katalyzuje štiepenie tymínu dimérov. Sú to oni, ktorí, ako sa neskôr ukázalo, boli vytvorené v priebehu experimentov pod ultrafialovým svetlom. Tak jasné viditeľné svetlo zahájila činnosť enzýmu, ktorý podporoval štiepenie dimérov a obnovenie pôvodného stavu poškodeného tkaniva. V tomto prípade hovoríme o svetle rôznych opráv DNA. My ju jasnejšie vymedziť. Dá sa povedať, že svetlo oprava - je obnoviť pôvodné vystavený svetlu po štruktúre poškodenie DNA. Tento proces však nie je len prispieva k odstráneniu ujmy.

"Tmavý" oživenie

Nejaký čas po otvorení svetla bola zistená tmavé opravu. K tomuto javu dochádza, bez toho, aby to malo vplyv svetelných lúčov viditeľného spektra. Táto odolnosť bola zistená v priebehu štúdie citlivosti niektorých baktérií na ultrafialové lúče a ionizujúceho žiarenia. Tmavo opravy DNA - schopnosť buniek, aby sa odstránili patogénne zmeny deoxyribonukleovej kyseliny. Treba však povedať, že to nie je fotochemický proces, na rozdiel od svetelnej oživenia.

Mechanizmus "temné" Damage Cleanup

Vyjadrenie baktérií ukázali, že po určitej dobe po jednobunkový organizmus prijal časť ultrafialového žiarenia, čo vedie v niektorých úsekoch DNA boli poškodené, bunka reguluje svoje vnútorné procesy určitým spôsobom. Výsledkom je, že modifikovaná DNA je jednoducho kus rez zo spoločného reťazca. Výsledný re-vyplniť medzery aminokyselín potrebný materiál. Inými slovami, to vykonáva resyntézu DNA. Otvorenie vedci niečo ako tmavá opravy tkaniva - je to ďalší krok pri skúmaní úžasné obranné schopnosti zvieraťa a človeka.

Ako funguje systém opravy

Experimenty ukázali, mechanizmy využitie odpadu, a samotnú existenciu tejto schopnosti, boli vykonané za použitia jednobunkové organizmy. Ale procesy opravy sú tkvejúcich v živých bunkách zvierat i ľudí. Niektorí ľudia trpia xeroderma pigmentosum. Táto choroba je spôsobená nedostatkom schopnosti buniek resynthesize poškodenej DNA. Xeroderma zdedil. Čo je na systéme opravy? Štyri enzým, ktorý udržuje proces opravy - DNA helikázy -ekzonukleaza, polymerázy a -ligaza. Prvý z týchto zlúčenín je schopný rozpoznať poškodenie molekúl reťazca deoxyribonukleovej kyseliny. Je to nielen uvedomuje, ale tiež znižuje reťaz na správnom mieste, aby sa odstránil časť modifikovanej molekule. Odstránenie Záloha sa vykonáva pomocou DNA exonukleasou. Ďalej, syntéza nového časti molekuly deoxyribonukleovej kyseliny z aminokyselín s cieľom úplne nahradiť poškodený segment. Tak Finále tento komplex biologické postupy vykonané s DNA LIGÁZA enzýmu. Je zodpovedná za pripojenie k poškodenej časti syntetizované molekuly. Potom, čo všetky štyri enzýmy robili svoju prácu, molekula DNA je kompletne aktualizovaný a všetky škody minulosti. To je, ako hladko pracujúci mechanizmy vnútri živých buniek.

klasifikácia

V tomto bode, vedci identifikovali tieto typy systémov pre opravy. Sú aktivované v závislosti od rôznych faktorov. Patria medzi ne:

1. Reaktivácia.
2. zotavenie rekombinácie.
3. Oprava heteroduplexů.
4. Vyrezanie opraviť.
5. Opätovné zjednotenie nehomologických koncov molekúl DNA.

Všetky jednobunkové organizmy majú aspoň tri enzymatické systémy. Každý z nich má schopnosť vykonávať proces obnovy. Tieto systémy zahŕňajú: priame, vyrezanie a postreplicative. Tieto tri druhy opráv DNA majú prokaryota. Čo sa týka eukaryoty, je k dispozícii, ďalšie mechanizmy, ktoré sa nazývajú slečna-Mathe a Sos-opravy. Biológia skúmal podrobne všetkých týchto druhov samoliečenia genetického materiálu buniek.

Štruktúra ďalšie mechanizmy

Priama oprava - je to najjednoduchší spôsob, ako sa zbaviť patologických zmien v DNA. To sa vykonáva špecifické enzýmy. Vďaka nim obnovenie štruktúry molekuly DNA je veľmi rýchly. Všeobecne platí, že proces prebieha v jednom kroku. Jedna z vyššie uvedených enzýmov je O6-metylguanín-DNA metyltransferázy. Systém opravy excízia - jedná sa o typ samoliečebných deoxyribonukleovej kyseliny, ktorý zahŕňa vysekávanie modifikované aminokyseliny, a následným nahradením svojich stránkach re-syntetizovať. Tento proces sa vykonáva v niekoľkých stupňoch. Počas postreplicative reparácia DNA v štruktúre tejto molekuly môžu byť vytvorené v medzere hodnotového reťazca. Potom sa zavrel za účasti Reca proteínu. Postreplicative systém opravy je jedinečný v tom, že jej proces postráda fázovou detekciou patogénnych zmien.

Kto je zodpovedný za mechanizmu obnovy

K dnešnému dňu, vedci vedia, že takáto jednoduchá stvorenia, ako je E. coli, má nie menej ako päťdesiat gény priamo na opravu. Každý gén má určité povinnosti. Patria medzi ne: detekcia, odstránenie syntézu, prílohu, identifikáciu účinkov UV žiarenia, a tak ďalej. Bohužiaľ všetky gény, vrátane tých, ktoré sú zodpovedné za procesy opravy v bunke, podrobí mutačné zmeny. Ak sa tak stane, potom sa spustiť častejšie mutácie vo všetkých bunkách tela.

Nebezpečný poškodenie DNA

Každý deň sa DNA z buniek nášho tela sú vystavení riziku poškodenia a patologických zmien. To je uľahčené tým, faktory životného prostredia, ako je ultrafialové žiarenie, potravinárskych prídavných látok, chemických látok, teplotným extrémom, magnetické pole, početné napätie, ktoré iniciujú špecifické procesy v tele, a ďalšie. Ak je prerušené konštrukcia DNA, môže spôsobiť vážne mutácie bunky a môže viesť k rakovine v budúcnosti. To je dôvod, prečo je telo komplexné opatrenia na riešenie takýchto zranenia. Dokonca aj keď sú enzýmy nemôžu vrátiť do pôvodnej podoby DNA, opravy systém funguje, aby škody na minimum.

homológne rekombinácie

Budeme pochopiť, čo to je. Rekombinácia je výmena genetického materiálu do medzery a zložených molekúl deoxyribonukleovej kyseliny. V prípade, keď sú zlomy v DNA, homológnej rekombinácie proces začína. V priebehu sa vymieňajú fragmenty z dvoch molekúl. S týmto presne obnovený pôvodnú štruktúru deoxyribonukleovej kyseliny. prenikaniu DNA môže dôjsť v niektorých prípadoch. Prostredníctvom procesu rekombinácie je možné integrovať dva rôzne prvky.

Mechanizmus zotavenie tela a zdravie

Oprava - to je predpokladom pre normálne fungovanie tela. Bol podrobený denne a hodinové hrozby poškodenia DNA a mutácie, mnohobunkové konštrukcia sa prispôsobí a prežíva. K tomu dochádza aj v dôsledku zavedeného systému opravy. Nedostatok normálneho odolnosti spôsobuje mutáciu choroby a iné abnormality. Patrí medzi ne rôzne patológiu, onkológii a dokonca sám starne. Dedičné choroby v dôsledku porúch opravy môže viesť k ťažkým zhubných nádorov a iné abnormality organizmu. Teraz identifikované niektoré choroby spôsobené zlým fungovaním je systémov opravy DNA. Sú to napríklad ochorenia, ako je Cockaynova syndrómu, xeroderma, nonpolyposis rakovinu hrubého čreva, Trichothiodystrophy a niektorých druhov rakoviny.