Поправяне: какво е това? механизми за възстановяване на ДНК

Поправяне - една жива клетка собственост, за да се справят с различни увреждания на ДНК. В външния свят има много фактори, които могат да предизвикат необратими промени в живите организми. За да се запази тяхната цялост, за да се избегне патологични мутации и несъвместими с живота, трябва да има система за самостоятелно възстановяване. Както е в нарушение на целостта на генетичния материал на клетката? Помислете за този въпрос по-подробно. Също така, разберете какви са механизмите за ремонт на организма и как те работят.

Аномалии в ДНК

молекула дезоксирибонуклеиновата киселина може да бъде разделена в хода на биосинтеза както и под въздействието на вредни вещества. Сред отрицателни фактори, по-специално, включва температурата или физическата сила от различен произход. Ако ви се случи на фрактурата, процесът на възстановяване на вредите клетка започва. Така започва възстановяване на първоначалната структура на молекулата на ДНК. За поправи отговарят на специфични ензимни комплекси, които се намират в клетките. Тъй като неспособността на отделни клетки за извършване на известно възстановяване, свързано заболяване. Науката, която изучава процесите на ремонт, - е биология. В дисциплината се извършва много тестове и експерименти, в резултат на което става по-лесно да се разбере процеса на възстановяване. Трябва да се отбележи, че механизмите на възстановяване на ДНК са много интересни, тъй като историята на откриването и изучаването на това явление. Кои фактори допринасят за началото на възстановяването? За да започнете процеса, е необходимо, че ДНК стимулатор засегнати възстановяването на тъканите. Какво е това, по опишете по-долу.

История на откриването

Този изненадващ феномен започва да учи американски учен Келнер. Първото значително откритие на път за ремонт проучване е станал такъв феномен като photoreactivation. Този термин Сервитьор нарича намаляване ефект вреда на UV облъчване и след лекувани увредени клетки светъл поток на светлина от видимия спектър на излъчване.

"Светлина за възстановяване"

По-късно учи Келнер имам логично продължение в трудовете на американски биолози Setlou, Рупърт и някои други. Благодарение на работата на тази група от учени е надеждно установено, че photoreactivation е процес, който е започнал от специално вещество - ензим, който катализира разцепването на тимин димери. Те са тези, които, както се оказа, са се образували в хода на експериментите под ултравиолетова светлина. По този начин ярко видима светлина стартира действието на ензима, който насърчава разцепване на димери и възстановяване на първоначалното състояние на повредената тъкан. В този случай ние говорим за лека разнообразие от възстановяването на ДНК. Ние го определи по-ясно. Можем да кажем, че лек ремонт - е възстановяването на оригинала, изложени на светлина, след като структурата на увреждане на ДНК. Въпреки това, този процес не е само допринася за елиминирането на нараняване.

"Dark" възстановяване

Известно време след откриването на светлината е бил открит тъмно ремонт. Това явление се наблюдава без ефект на светлинните лъчи на видимия спектър. Тази устойчивост е намерено по време на изследването на чувствителността на някои бактерии на ултравиолетови лъчи и йонизиращо лъчение. Тъмно възстановяване на ДНК - способността на клетките да се отстранят всички патогенни промени дезоксирибонуклеинова киселина. Но това трябва да се каже, че това не е фотохимично процес, за разлика от възстановяването на светлина.

Механизмът на "тъмно" Щети за почистване

Наблюдения на бактериите показват, че след известно време след едноклетъчен организъм получи част на ултравиолетовия спектър, в резултат на някои участъци от ДНК са били повредени, клетката регулира вътрешните процеси по определен начин. В резултат на модифицираната ДНК е просто парче изрязани от обща верига. Получената повторно запълване на празнините на аминокиселини необходимо материал. С други думи, тя извършва ресинтез на ДНК. Откриване на учените такова нещо като тъмно възстановяването на тъканите - това е още една стъпка в проучване на невероятни отбранителни способности на животното и човека.

Как работи системата за ремонт

Експерименти показват, механизмите на възстановяване и самото съществуване на тази способност, са извършени с помощта едноклетъчни организми. Но възстановителни процеси са присъщи на живите клетки от животни и хора. Някои хора страдат от ксеродерма пигментоза. Това заболяване е причинено от липсата на способността на клетките resynthesize увредена ДНК. Xeroderma наследи. От това, което е система за ремонт? Четири ензим, който поддържа процеса на ремонт - ДНК хеликаза, -ekzonukleaza, полимераза и -ligaza. Първият от тези съединения може да разпознае увреждане на молекулите на веригата на дезоксирибонуклеинова киселина. Тя не само признава, но също така намалява веригата на точното място, за да се отстрани част на модифицираната молекула. отстраняване на депозитите се извършва с ДНК екзонуклеаза. След синтеза на нова част от молекула дезоксирибонуклеинова киселина от аминокиселини с цел напълно да замени повредената сегмент. Е финал този комплекс биологични процедури, извършвани с ДНК лигаза ензим. Тя е отговорна за прикрепване на повредената част на синтезирания молекулата. След като всички четири ензими са си свършили работата, молекулата на ДНК е напълно обновен и всички щети от миналото. Ето как гладко работещи механизми в рамките на живи клетки.

класификация

В този момент, учените са идентифицирали следните видове ремонтни системи. Те се активират в зависимост от различни фактори. Те включват:

1. Реактивиране.
2. възстановяване рекомбинация.
3. Ремонт на хетеродуплекси.
4. ремонт ексцизия.
5. Обединението на не-хомоложни краища на ДНК молекули.

Всички едноклетъчни организми имат най-малко три ензимни системи. Всеки от тях има способността да приложат процеса на възстановяване. Тези системи включват: преки, изрязване и postreplicative. Трите вида на възстановяването на ДНК са прокариоти. Що се отнася до еукариотите, е на тяхно разположение, допълнителни механизми, които се наричат мис-Мате и Sos-ремонт. Биология разгледа подробно всички тези видове самолечение на генетичния материал на клетките.

Структура на допълнителни механизми

Директен ремонт - това е най-малко сложен начин да се отървем от патологичните промени в ДНК. Това се извършва специфични ензими. Благодарение на тях, възстановяване на структурата на ДНК молекулата е много бърз. Като цяло, процесът продължава в една стъпка. Един от горните ензими е О6-метилгуанин ДНК метилтрансфераза. система ексцизия ремонт - това е вида на самолечение на дезоксирибонуклеинова киселина, която включва изрязване на модифицирани аминокиселини, и последващо заместване на тяхното повторно синтезирани сайтове. Този процес се извършва на няколко етапа. През postreplicative възстановяване на ДНК в структурата на тази молекула може да се образува в верига стойност празнина. Тогава те затвори с участието на RecA протеин. Postreplicative система ремонт е уникален с това, че процеса липсва фаза откриване на патогенни промени.

Кой е отговорен за механизма за възстановяване

Към днешна дата, учените знаят, че такъв прост създание, подобно на Е. коли, не по-малко от петдесет гени директно за ремонт. Всеки ген има определени отговорности. Те включват: откриване, отстраняване, синтез, свързване, идентификация на въздействието на ултравиолетови лъчи, и така нататък. За съжаление, всички гени, включително тези, които са отговорни за процесите на ремонт в клетката, подложени на мутационни промени. Ако това се случи, тогава те пусне по-чести мутации във всички клетки на организма.

опасни повреди ДНК

Всеки ден, ДНК-то на нашите телесни клетки са изложени на риск от увреждане и патологични изменения. Това е улеснено от фактори на околната среда като ултравиолетово лъчение, хранителни добавки, химикали, температурни крайности, магнитно поле, множество напрежения, които инициират специфичните процеси в организма, и повече. Ако структурата на ДНК е счупена, тя може да доведе до тежки мутации клетки и може да доведе до рак в бъдеще. Ето защо тялото е комплекс от мерки, които да се занимават с подобни наранявания. Дори ако ензимите не са в състояние да се върне в първоначалния вид на ДНК, ремонт система работи, за да се запази щетите до минимум.

хомоложна рекомбинация

Ние ще се разбере какво е то. Рекомбинацията е обмен на генетичен материал в процепа и съставни молекули дезоксирибонуклеинова киселина. В случай, когато има прекъсване на ДНК, хомоложни процес рекомбинация започва. През това се обменя фрагменти от две молекули. С това точно възстановява първоначалната структура на дезоксирибонуклеинова киселина. проникване на ДНК може да се случи в някои случаи. Чрез процеса на рекомбинация е възможно да се интегрират двете различни елементи.

Механизмът на възстановяване на организма и здравето

Ремонтът - това е предпоставка за нормалното функциониране на организма. Да бъдат подложени на ежедневно и почасово заплахи увреждане на ДНК и мутации, многоклетъчно структура се адаптира и оцелява. Това се случва, се дължи и на изградената система за ремонт. Липсата на нормалната устойчивост предизвиква мутация заболявания и други нарушения. Те включват разнообразни патология, онкологията и дори самата стареене. Наследствени заболявания, дължащи се на нарушения на ремонт може да доведе до тежки злокачествени тумори и други аномалии на организма. Сега идентифицирани някои болести, причинени от неправилно функциониране е системи за възстановяване на ДНК. Това са, например, заболявания като синдром Cockayne, ксеродерма, полипозен рак на дебелото черво, Trichothiodystrophy и някои видове рак.