Reparacija: šta je ovo? mehanizmi popravka DNA

Reparacija - imovina ćelija živi da se bave raznim oštećenja DNK. U vanjskom svijetu postoje mnogi faktori koji mogu izazvati nepovratne promjene u živim organizmima. Da očuvaju svoj integritet, da bi izbegli patoloških mutacija i nespojivo sa životom, mora postojati sistem samo-oporavak. Kao što se krše integritet genetskog materijala ćelije? Razmotrite ovo pitanje u više detalja. Također, saznajte koji su mehanizmi popravka tijela i kako oni rade.

Abnormalnosti u DNK

Dezoksiribonukleinske molekula kiselina može biti raskinut u toku biosinteze, kao i pod uticajem štetnih materija. Među negativni faktori, posebno, uključuju temperaturu ili fizičku snagu različitog porijekla. Ako je došlo do frakture, proces reparacije ćelija počinje. Tako počinje obnovu originalne strukture DNK molekula. Za reparaciju ispunjavaju određene enzim kompleksi koji su prisutni u ćelijama. S obzirom da je nesposobnost pojedinih ćelija za obavljanje neke bolesti oporavka povezane. Nauka koja proučava procese popravka, - je biologija. U disciplini obavlja puno testova i eksperimenata, zbog čega postaje lakše razumjeti proces oporavka. Treba napomenuti da su mehanizmi popravka DNK su vrlo zanimljivi, kao povijest otkrića i proučavanje ovog fenomena. Koji faktori doprinose na početak oporavka? Da biste započeli proces, neophodno je da DNK stimulator pogođeni popravak tkiva. Šta je to, više opisati u nastavku.

Povijest otkrića

Ovaj iznenađujuće fenomen počeo da uči američki naučnik Kellner. Prvi značajan otkriće na putovanje popravke istraživanja je postao takav fenomen kao photoreactivation. Ovaj termin Konobar zove Harm Reduction učinak UV zračenje i post-tretirani povrijeđen ćelija svijetle tok svjetlosti od zračenja vidljivog spektra.

"Light oporavka"

Kasnije studira Kellner je logičan nastavak u radovima američkih biologa Setlou, Rupert i neke druge. Zahvaljujući radu ove grupe naučnika je pouzdano utvrđeno da photoreactivation je proces koji je započeo posebnim supstanca - enzim koji katalizira cijepanjem timin dimera. Oni su ti koji, kako se ispostavilo, formirane su u toku eksperimenata pod ultraljubičastim svetlom. Tako jarko vidljive svetlosti pokrenula akciju enzima, koja je promovisala dekolte od dimera i vraćanje u prvobitno stanje oštećenih tkiva. U ovom slučaju govorimo o svjetlu razne popravke DNK. Mi jasnije definirati ga. Možemo reći da je svjetlo popravka - obnavlja original izložen svjetlu nakon strukturu oštećenja DNK. Međutim, ovaj proces ne samo da doprinosi eliminaciji povrede.

"Dark" oporavak

Neko vrijeme nakon otvaranja svjetlo je otkrivena tamne popravke. To se događa bez ikakvog efekta svjetlosti zrake vidljivog spektra. Ova otpornost je pronađen tokom studija osjetljivost određenih bakterija ultraljubičastih zraka i jonizujućeg zračenja. Dark popravka DNA - sposobnost ćelija da biste uklonili patogeni promjene dezoksiribonukleinske kiseline. Ali, mora se reći da ovo nije fotohemijskih proces, za razliku od svjetlo oporavak.

Mehanizam "tamne" Damage Cleanup

Zapažanja bakterija pokazala je da nakon određenog vremena nakon jednoćelijski organizam primio dio ultraljubičastog, što je rezultiralo u nekim dijelovima DNK su oštećeni, ćelija uređuje svoje interne procese na određeni način. Kao rezultat toga, modificirani DNK je jednostavno komad smanjiti iz zajedničkog lanca. Rezultirajući ponovno popuniti praznine aminokiselina potrebnih materijala. Drugim riječima, to obavlja resinteze DNK. Otvaranje naučnika takva stvar kao tamna obnavljanje tkiva - ovo je još jedan korak u istraživanju The Amazing odbrambene sposobnosti životinja i ljudi.

Kako funkcioniše sistem popravke

Eksperimenti su otkrili mehanizme oporavka i samo postojanje ove sposobnosti, izvršeno je pomoću jednoćelijski organizmi. Ali su procesi popravku su svojstveni živim ćelijama životinja i ljudi. Neki ljudi pate od Xeroderma pigmetosum. Ova bolest je uzrokovana nedostatkom sposobnost ćelija resynthesize oštećene DNK. Xeroderma naslijedila. O tome šta je sistem popravak? Četiri enzim, koji održava proces popravke - DNK helicase, -ekzonukleaza, polimeraze i -ligaza. Prvi od ovih spojeva je u stanju da prepozna oštećenje lanca molekula dezoksiribonukleinske kiseline. To ne samo da prepoznaje, nego i smanjuje lanac na pravom mjestu, da ukloni dio modifikovane molekula. uklanjanje depozit se vrši sa DNK exonuclease. Dalje, sintezu novog dijela dezoksiribonukleinske molekula kiseline iz aminokiselina sa ciljem da se u potpunosti zamijeniti oštećene segmentu. Pa finale ovog kompleksa biološki postupci izvode s DNK ligaze enzim. Ona je odgovorna za pričvršćivanje na oštećeni dio sintetisanih molekula. Jednom sva četiri enzimi su obavili svoj posao, molekula DNA je potpuno ažurira i svu štetu iz prošlosti. Ovo je kako glatko radi mehanizama unutar živih ćelija.

klasifikacija

U ovom trenutku, naučnici su identifikovali sljedeće vrste sistema popravke. Oni se aktiviraju u zavisnosti od različitih faktora. Oni uključuju:

1. Reaktivacije.
2. Rekombinacije oporavak.
3. Popravak heteroduplexes.
4. Ekscizija popravke.
5. Ponovnog ujedinjenja ne homolognih krajevima molekula DNK.

Svi jednoćelijski organizmi imaju najmanje tri enzimskih sistema. Svaki od njih ima mogućnost da sprovede proces oporavka. Ovi sistemi uključuju: direktno, ekscizija i postreplicative. Tri vrste popravka DNK imaju prokariota. Što se tiče eukariota, to je na raspolaganju, dodatni mehanizmi, koji se nazivaju Miss-mathe i SOS-popravke. Biologije ispituje detaljno sve ove vrste samoisceljenja genetskog materijala ćelija.

Struktura dodatne mehanizme

Direktni popravke - to je najmanje komplikovan način da se oslobodimo patoloških promjena u DNK. To se obavlja specifične enzime. Zahvaljujući njima, obnovu strukture DNK molekula je vrlo brzo. Općenito, proces odvija u jednom koraku. Jedan od gore enzima je O6-methylguanine DNK metiltransferaza. Ekscizija sistem popravke - to je tip samoisceljenja dezoksiribonukleinske kiseline, koja uključuje rezanje kroz modifikovana aminokiselina, i naknadna zamjena njihovog ponovnog sintetiziran stranicama. Ovaj proces se odvija u nekoliko faza. Tokom postreplicative DNA popravak u strukturi ovog molekula može biti formirana u lancu jaz vrijednosti. Onda su zatvorili uz učešće RecA proteina. Postreplicative sistema popravak je jedinstven po tome procesu nedostaje detekcija faze patogenih promjena.

Ko je odgovoran za mehanizam oporavak

Do danas, naučnici znaju da tako jednostavna bića, kao što su E. coli, nema manje od pedeset gena direktno na popravak. Svaki gen ima određene odgovornosti. To su: otkrivanje, uklanjanje, sinteza, prilog, identifikacija efekata UV zraka, i tako dalje. Nažalost, bilo gena, uključujući i one koji su odgovorni za procese popravku u ćeliji, podvrgnuti mutacije promjene. Ako se to dogodi, onda oni pokrenu češće mutacije u svim ćelijama organizma.

Opasna oštećenja DNK

Svaki dan, DNK naših ćelija tijela su na rizik od oštećenja i patoloških promjena. Ovo je olakšan faktora sredine, kao što su ultraljubičasto zračenje, prehrambene aditive, kemikalije, ekstremne temperature, magnetskog polja, brojni stresovi koji pokreću specifične procese u organizmu, i još mnogo toga. Ako je struktura DNK razbijena, to može izazvati ozbiljne mutacije ćelija i može dovesti do raka u budućnosti. Zato je tijelo je kompleks mjera za rješavanje takvih povreda. Čak i ako su enzimi nisu u stanju da se vrati u prvobitni izgled DNK, sistema sanacioni radovi se da bi šteta na minimum.

homologna rekombinacija

Mi ćemo shvatiti o čemu se radi. Rekombinacije je razmjena genetskog materijala u prazninu i spoj molekula dezoksiribonukleinske kiseline. U slučaju kada postoje pauze u DNK, homologni proces rekombinacije počinje. U toku je razmijenili fragmenti dva molekula. Sa ovim precizno obnovljena originalna struktura dezoksiribonukleinske kiseline. prodor DNK se može javiti u nekim slučajevima. Kroz proces rekombinacije je moguće integrirati dva različita elementa.

Mehanizam oporavka organizma i zdravlja

Popravak - to je preduvjet za normalno funkcioniranje organizma. Podvrgavanja dnevnih i satnih prijetnje oštećenja DNK i mutacije, višećelijskog strukturu prilagođava i preživljava. To se dešava i zbog uspostavljeni sistem popravke. Nedostatak normalnih otpornosti uzrokuje mutaciju bolesti i drugih abnormalnosti. To uključuje različite patologije, onkologije, pa čak i samog starenja. Nasljedne bolesti zbog poremećaja popravka može dovesti do teških malignih tumora i drugih abnormalnosti organizma. Sada identifikovano određenih bolesti uzrokovane neispravan je sistema popravka DNK. To su, na primjer, bolesti kao što su Cockayne sindrom, Xeroderma, nonpolyposis raka debelog crijeva, Trichothiodystrophy i neke vrste raka.