Reparation: mitä tämä on? DNA: n korjausmekanismit

Korjaus - elävä solu kiinteistön käsitellä erilaisia DNA-vaurioita. Ulkomaailmassa on monia tekijöitä, jotka voivat aiheuttaa peruuttamattomia muutoksia eläviin organismeihin. Säilyttämään eheys, jotta vältetään patologisia mutaatioita ja ristiriidassa elämää, on oltava järjestelmä itsekorjaustoimintoja. Koska se rikkoi eheyden geneettisen materiaalin solun? Tarkastelemaan asiaa yksityiskohtaisemmin. Myös selvittää, mitkä ovat elimistön korjausmekanismit ja miten ne toimivat.

Poikkeamat DNA

Deoksiribonukeliinihappomolekyylin saattaa rikkoutua aikana biosynteesin sekä vaikutuksen alaisena haitallisia aineita. Joukossa negatiiviset tekijät, erityisesti, ovat lämpötila tai fyysistä voimaa eri alkuperää. Jos murtuma tapahtui, solun korvausta käynnistyy. Näin alkaa palauttaminen alkuperäisen rakenteen DNA-molekyylin. Korvaamista täyttävät tietyt entsyymi-kompleksit, jotka ovat läsnä solujen sisällä. Koska kyvyttömyys yksittäisten solujen suorittaa joitakin hyödyntämistä liittyvän sairauden. Tiede, joka tutkii prosesseja korjaus, - on biologia. Sisällä kuria suorittaa paljon testejä ja kokeita, joiden vuoksi se on helpompi ymmärtää toipuminen. On huomattava, että mekanismit DNA korjaukseen ovat erittäin mielenkiintoisia, sillä historian löytämisen ja tutkimus tämän ilmiön. Mitkä tekijät vaikuttavat alussa elpyminen? Käynnistää prosessin, on välttämätöntä, että DNA-stimulaattori vaikuttaa kudosten korjaamiseen. Mikä on se, enemmän kuvaamaan alla.

Historia löytö

Tämä yllättävä ilmiö alkoi opiskella amerikkalainen tiedemies Kellner. Ensimmäinen merkittävä löytö matkalle etsintä korjaus on tullut sellainen ilmiö kuin valon aikaansaama aktivaatio. Tämä termi Tarjoilija kutsutaan haittojen vähentämiseen vaikutus UV-säteilyllä ja jälkikäsitellyn vaurioituneiden solujen kirkas virta valon näkyvän spektrin säteilyä.

"Light Recovery"

Myöhemmät tutkimukset Kellner sai johdonmukainen jatko teoksissa amerikkalainen biologit Setlou, Rupert ja toiset. Työn ansiosta tämän ryhmän tiedemiehiä on luotettavasti selvitetty, että Fotoreaktivaatio prosessi, aloitetaan erityisellä aineella - entsyymi, joka katalysoi pilkkomista tymiinidimeereiden. Juuri he, kuten kävi ilmi, muodostettiin Kokeissa ultraviolettivalossa. Näin ollen kirkas näkyvän valon aloittanut toimia entsyymin, joka edistää lohkaisu dimeerien ja palauttaa alkuperäisen tilan vaurioituneen kudoksen. Tässä tapauksessa puhumme kevyt erilaisia DNA: n korjaukseen. Määrittelemme sen selkeämmin. Voimme sanoa, että valoa korjaus - on palauttaa alkuperäisen altistetaan valolle jälkeen DNA: n rakenteen vaurioita. Tätä prosessia ei ole vain edistää vahingon korjaamista.

"Dark" hyödyntäminen

Jonkin ajan kuluttua avaamisen havaitun valon pimeäkorjaus. Tämä ilmiö tapahtuu ilman mitään vaikutusta valonsäteet näkyvän spektrin. Tämä kimmoisuus havaittiin tutkimuksen aikana herkkyys tiettyjen bakteerien ultraviolettisäteille ja ionisoivaa säteilyä. Tumma korjaus-DNA - solujen kykyä poistaa patogeenisten muutoksia deoksiribonukleiinihappo. Mutta on sanottava, että tämä ei ole fotokemiallinen prosessi, toisin kuin valon elpymistä.

Mekanismi "dark" Vahinko uudelleenjärjestäminen

Huomautukset bakteerit osoittivat, että tietyn ajan kuluttua sen jälkeen, kun yksisoluiset organismi sai osan ultravioletti, jolloin osalle DNA vaurioitunut solu säätelee sen sisäiset prosessit tietyllä tavalla. Seurauksena, muunnettu DNA on vain pala leikataan yhteisen ketjun. Saatu uudelleen täyttää aukot aminohappojen tarvittavan materiaalin. Toisin sanoen, se suorittaa resynthesis DNA: ta. Avaaminen tutkijat olemassakaan pimeäkorjaus kudos - tämä on uusi askel tutkia hämmästyttävä puolustava kyvyt eläimen ja ihmisen.

Miten korjata järjestelmän

Kokeet ovat paljastaneet mekanismien hyödyntämisen ja olemassaoloa tätä kykyä, suoritettiin käyttäen yksisoluiset organismit. Mutta korjaus prosessit ovat luonnostaan elävissä soluissa eläimiin ja ihmisiin. Jotkut ihmiset kärsivät kseroderma pigmentosum. Tämä sairaus johtuu puute solujen kykyä resynthesize vaurioitunut DNA: ta. Kseroderma peritty. Mikä on korjata järjestelmän? Neljä entsyymiä, joka pitää korjausprosessi - DNA-helikaasi, -ekzonukleaza, polymeraasin ja -ligaza. Ensimmäinen näistä yhdisteistä pystyy tunnistamaan vahinkoa ketjumolekyylien deoksiribonukleiinihapon. Se ei vain tunnistaa, vaan myös leikkaa ketjun oikea paikka, poistaa osa modifioidun molekyylin. Talletus poisto suoritetaan DNA-eksonukleaasi. Seuraavaksi synteesi uuden osan deoksiribonukeliinihappomolekyylin aminohapoista, jotta täysin korvata vahingoittuneen segmentin. Hyvin finaali tämä monimutkainen biologinen menettelyt suoritettiin DNA-ligaasientsyymiä. Se on vastuussa kiinnitys vaurioituneen osan syntetisoidun molekyylin. Kun kaikki neljä entsyymit ovat tehneet työnsä DNA-molekyyli on täysin päivitetty ja kaikki vahingot menneisyyden. Näin sujuva mekanismit eläviä soluja.

luokitus

Tässä vaiheessa tutkijat ovat tunnistaneet seuraavanlaisia korjaus-. Ne aktivoituvat riippuen eri tekijöistä. Näitä ovat:

1. Uudelleenaktivointi.
2. Rekombinaatio elpymistä.
3. Korjaus heteroduplekseja.
4. Leikkauskorjauksessa.
5. Yhdistymisen ei-homologisen päät DNA-molekyylejä.

Kaikki yksisoluiset eliöt on vähintään kolme entsyymisysteemejä. Jokainen niistä on kyky toteuttaa toipuminen. Tällaisia järjestelmiä ovat: suora, leikkaaminen ja postreplicative. Kolme erilaista DNA-korjauksen ovat prokaryootit. Mitä eukaryooteissa, se on heidän käytössään, lisäjärjestelyjä, joita kutsutaan Miss-mathe ja Sos-korjaus. Biologia tutkinut yksityiskohtaisesti kaikkia tällaisia itsekorjautuva geneettisen materiaalin soluja.

Rakenne lisää mekanismeja

Suora korjaus - se on yksinkertaisin tapa päästä eroon patologisia muutoksia DNA. Se suoritetaan tiettyjä entsyymejä. Niiden ansiosta palauttaminen rakenteen DNA-molekyyli on erittäin nopea. Yleensä, prosessi etenee yhdessä vaiheessa. Yksi edellä mainittujen entsyymien on O6-metyyliguaniini-DNA-metyylitransferaasi. Leikkauskorjauksessa järjestelmä - tämä on tyyppi itsekorjautuva deoksiribonukleiinihapon, joka sisältää leikkaamiseen modifioituja aminohappoja, ja myöhempi korvaaminen niiden uudelleen syntetisoitiin sivustoja. Tämä prosessi toteutetaan useassa vaiheessa. Aikana postreplicative DNA: n korjautumista rakenne tämä molekyyli voi olla muodostettu aukko arvo ketju. Sitten he sulkivat johon osallistuu RecA proteiinia. Postreplicative korjaus järjestelmä on ainutlaatuinen siinä, että sen prosessista puuttuu vaihe patogeenisten muutoksia.

Kuka on vastuussa määrättävät

Tähän mennessä tutkijat tietävät, että tällainen yksinkertainen olento, kuten E. coli, on peräti viisikymmentä geenejä suoraan korjattavaksi. Kukin geeni on tiettyjä tehtäviä. Näitä ovat: havaitseminen, poisto, synteesi, kiinnitys, tunnistaminen vaikutuksia UV-säteiltä, ja niin edelleen. Valitettavasti kaikki geenit, mukaan lukien ne, jotka ovat vastuussa korjaus prosesseja solun, altistetaan mutaatiomuutoksia. Jos näin tapahtuu, niin he käynnistää useammin mutaatioita kaikissa kehon soluissa.

Vaarallinen vaurioittavat DNA: ta

Joka päivä, DNA kehomme solut ovat vaarassa vaurioiden ja patologisia muutoksia. Tätä helpottaa ympäristötekijät, kuten UV-säteily, elintarvikkeiden lisäaineet, kemikaalit, äärimmäiset lämpötilat, magneettikenttä, lukuisia korostaa, että käynnistää erityisiä prosesseja elimistössä, ja enemmän. Jos DNA rakenne on rikki, se voi aiheuttaa vakavia mutaatio soluja ja voi johtaa syöpään tulevaisuudessa. Siksi keho on monimutkainen toimenpiteitä käsitellä tällaisia vammoja. Vaikka entsyymit eivät voi palata alkuperäiseen ulkonäköön DNA, korjaus järjestelmä toimii poissa pitää vahingon mahdollisimman pieneksi.

homologista rekombinaatiota

Me ymmärrämme, mitä se on. Rekombinaatio on vaihto geneettisen materiaalin rakoon ja yhdisteen molekyylejä deoksiribonukleiinihappoa. Tapauksessa, jossa on katkoksia DNA, homologisen rekombinaation alkaa. Sen aikana vaihdetaan fragmentit kahdesta molekyylistä. Tämän tarkasti palautettu alkuperäinen rakenne deoksiribonukleiinihappoa. tunkeutuminen DNA voi tapahtua joissakin tapauksissa. Prosessin läpi rekombinaatio on mahdollista integroida kaksi eri elementtiä.

Mekanismi elpyminen ruumiin ja terveyden

Korjaus - se on edellytys normaalin toiminnan kehossa. Joutua päivittäin ja tunneittain uhkia DNA-vaurioita ja mutaatioita, monisoluisten rakenne mukautuu ja selviää. Tämä tapahtuu myös johtuen perustettu korjausjärjestelmä. Puute normaalia sietokyvyn aiheuttaa tautimutaatiosta ja muita poikkeavuuksia. Näitä ovat erilaiset patologian, onkologian ja jopa ikääntyminen itse. Perinnölliset sairaudet johtuvat häiriöistä korjaus voi johtaa vakavaan pahanlaatuisten kasvainten ja muita poikkeavuuksia organismin. Nyt tunnistettu tiettyjen sairauksien aiheuttama toimintahäiriö on DNA-korjaus-. Nämä ovat, esimerkiksi, sairauksien kuten cockaynen oireyhtymä, xeroderma, polypoottinen paksusuolen syöpä, Trichothiodystrophy ja joidenkin syöpien.