Kompenso: kio estas tio? DNA riparon mekanismoj

Riparon - vivanta ĉelo proprieto trakti diversajn DNA damaĝo. En la ekstera mondo estas multaj faktoroj kiuj povas kaŭzi neinversigeblan ŝanĝoj en vivantaj organismoj. Konservi sian integrecon, por eviti patologian mutacioj kaj nekongrua kun la vivo, devas esti sistemo de mem-resaniĝo. Kiel malobservis la integrecon de la genetika materialo de la ĉelo? Konsideru ĉi tiun demandon en pli detalo. Ankaŭ, eltrovi kio estas la korpa riparo mekanismojn kaj kiel ili funkcias.

Anormalidades en la DNA

Acida desoxirribonucleico molekulo povas esti rompitaj en la kurso de la biosintezo kaj ankaŭ sub la influo de malutilaj substancoj. Inter la negativaj faktoroj, precipe inkluzivas la temperaturo aŭ la fizika forto de malsama origino. Se la frakturo okazis, la ĉelo riparo procezo komenciĝas. Ĝi tiel komencas la restarigo de la originala strukturo de DNA-molekulo. Por kompenso renkonti specifajn enzimo kompleksaj kiu ĉeestas ene de la ĉeloj. Ekde la nekapablo de individuaj ĉeloj plenumi iun reakiro asociita malsano. La scienco kiu studas la procezoj de riparo, - estas biologio. Ene de la disciplino realigis multajn testoj kaj eksperimentoj, pro kiu ĝi iĝas pli facile kompreni la reakiro procezo. Ni notu, ke la mekanismoj de riparo de la ADN estas tre interesa, kiel la historio de la malkovro kaj studo de tiu fenomeno. Kio faktoroj kontribuas al la komenco de la reakiro? Por funkciigi la procezon, necesas ke DNA stimulator tuŝis histo riparon. Kio estas, pli priskribi sube.

Historio de malkovro

Tiu surpriza fenomeno komencis studi usona sciencisto Kellner. La unua signifa malkovro en vojaĝo de tuŝo riparon fariĝis tia fenomeno kiel photoreactivation. Tiu termino Kelnero nomita malutilo redukto efiko de UV radiado kaj post-traktita vundita ĉelo hela fluo de lumo de la videbla spektro radiado.

"Lumo Recovery"

Poste studas Kellner ricevis logika daŭrigo de la verkoj de usonaj biologoj Setlou, Rupert kaj kelkaj aliaj. Danke al la laboro de tiu grupo de sciencistoj estis fidinde establita ke photoreactivation estas procezo kiu komenciĝis per speciala substanco - enzimo kiu katalizas la fendiĝon de timina dimers. Estas tiuj, kiuj, kiel ĝi rezultis, estis formitaj en la kurso de la eksperimentoj sub ultraviola lumo. Tiel brila videbla lumo lanĉita ago de la enzimo, kiu promociita fendiĝon de dimers kaj restarigi la originalan kondiĉo de la damaĝitaj histoj. En ĉi tiu kazo parolas pri lumo vario de riparo de la ADN. Ni difini ĝin pli klare. Ni povas diri ke la lumo riparon - estas restarigi la originalan elmontritaj al lumo post la strukturo de DNA damaĝo. Tamen, ĉi tiu procezo ne nur kontribuas al la elimino de vundo.

"Malluma" reakiro

Iu tempo post la malfermo de la lumo estis detektita malluma riparon. Tiu fenomeno okazas sen iu efiko de la radioj de lumo de la videbla spektro. Ĉi fortikecon troviĝis dum la studo de la sentiveco de iuj bakterioj por transviola radioj kaj ionizante radiado. Malluma riparon DNA - la kapablon de ĉeloj por forigi ajnan patógenos ŝanĝoj acida desoxirribonucleico. Sed oni devas diri ke tio ne fotoquímica procezo, kontraste al la lumo reakiro.

La mekanismo de "malluma" Damage Postpurigo

Observoj de la bakterioj montris ke post certa tempo post la unicelulares organismo ricevis parton de la transviola, rezultanta en iuj sekcioj de DNA estis damaĝitaj, la ĉelo reguligas liaj internaj procezoj en certa maniero. Rezulte, la modifita DNA estas simple peco tranĉita de komuna ĉeno. La rezultanta re-plenigu la mankojn de la aminoácidos necesaj materialoj. Alivorte, ĝi portis resynthesis de DNA. Malfermo de sciencistoj tia afero kiel malluma riparon histo - tio estas alia ŝtupo en esplori la mirinda defendaj kapabloj de la besto kaj la homo.

Kiel funkcias la riparon sistemo

Eksperimentoj malkaŝis la mekanismojn de reakiro kaj la ekzisto de ĉi tiu kapablo, estis farita uzante unicelulares organismoj. Sed la riparo procezoj estas propraj al vivantaj ĉeloj de bestoj kaj homoj. Kelkaj homoj suferas pro xeroderma pigmentosum. Tiu malsano estas kaŭzita de manko de la kapablo de ĉeloj resynthesize difektita DNA. Xeroderma heredis. El kiu estas riparon sistemo? Kvar enzimo, kiu tenas la procezo de riparo - ADN helicase, -ekzonukleaza, polimerasa kaj -ligaza. La unua de ĉi tiuj komponaĵoj povas rekoni difekton en la ĉeno molekuloj de acida desoxirribonucleico. Ĝi ne nur rekonas, sed ankaŭ tranĉas la ĉeno en la ĝusta loko, por forigi la sekcion de la modifita molekulo. Deponejo forigo efektivigas per DNA exonuclease. Tuj poste, la sintezo de nova parto de acida desoxirribonucleico molekulo de aminoacidoj kun la celo tute anstataŭigi la difektita segmento. Nu Finale tiu kompleksa biologia proceduroj farita per DNA ligase enzimo. Estas la respondeca de la alligiteco al la difektita parto de la sintezitaj molekuloj. Unufoje ĉiuj kvar enzimojn faris sian laboron, la DNA molekulo tute ĝisdatigita kaj ĉiuj damaĝo de la estinteco. Jen kiel glate funkcias mekanismoj ene vivantaj ĉeloj.

klasado

Je ĉi tiu punkto, akademiuloj identigis la sekvajn tipojn de riparon sistemoj. Ili estas aktivigita depende diversaj faktoroj. Tiuj inkludas:

1. Reactivación.
2. Rekombino reakiro.
3. Riparo de heteroduplexes.
4. Escisión riparon.
5. La reunuigo de ne-homologaj finoj de DNA molekuloj.

Ĉiuj unicelulares organismoj havas almenaŭ tri sistemoj enzimáticos. Ĉiu el ili havas la kapablon efektivigi la reakiro procezo. Ĉi tiuj sistemoj inkludas: rekta, escisión kaj postreplicative. La tri specoj de riparo de la ADN havas procariotas. Koncerne eucariotas, estas je ilia dispono, aldonan mekanismoj, kiuj estas nomitaj F-ino-Mathe kaj Sos-riparon. Biologio ekzamenis detale ĉiujn tiujn specojn de mem-resanigo de la genetika materialo de ĉeloj.

Strukturo aldonan mekanismoj

Rekta riparon - ĝi estas la malplej komplika vojo de liverante de la patologiaj ŝanĝoj en la ADN. Ĝi efektivigas specifajn enzimojn. Danke al ili, la restarigo de la strukturo de DNA-molekulo estas tre rapida. Ĝenerale, la procezo daŭrigas en unu paŝo. Unu el la pli supre enzimoj estas O6-methylguanine-DNA methyltransferase. Escisión riparon sistemo - tiu estas la tipo de mem-resanigo de acida desoxirribonucleico, kiu implikas tranĉi la modifita aminoacidoj kaj postaj anstataŭigo de sia re-sintezita ejoj. Tiu procezo estas efektivigita en pluraj stadioj. Dum postreplicative DNA riparon en la strukturo de ĉi tiu molekulo povas formiĝi breĉo valoron ĉeno. Poste ili fermis kun la partopreno de Reca proteino. Postreplicative riparon sistemo estas unika en tiu lia procezo mankas fazo malkaŝo de patogenaj ŝanĝoj.

Kiu respondecas pri la reakiro meĥanismo

Ĝis nun, sciencistoj scias, ke tia simpla estaĵo, kiel E. coli, havas ne malpli ol kvindek genoj rekte por riparo. Ĉiu geno havas iuj respondecoj. Tiuj inkludas: malkaŝo, forigo, sintezo, alligiteco, identigo de la efikoj de UV-radioj, kaj tiel plu. Bedaŭrinde, neniu genojn, inkluzive de tiuj kiuj estas respondecaj por la riparo procezoj en la ĉelo, submetita al mutacionales ŝanĝoj. Se tio okazas, tiam ĵetas pli oftaj mutacioj en ĉiuj ĉeloj de la korpo.

La danĝeraj damaĝo DNA

Ĉiutage, la DNA de nia korpo ĉeloj estas en risko de damaĝo kaj patologiaj ŝanĝoj. Tiu estas havigita de mediaj faktoroj kiel ekzemple ultraviola radiado, nutraĵoj aldonaĵoj, kemiaĵoj, temperaturo ekstremoj, magneta kampo, multnombraj streĉoj kiuj komencas specifaj procezoj en la korpo, kaj pli. Se la DNA strukturo estas rompita, ĝi povas kaŭzi severan mutacio ĉeloj kaj povas konduki al kancero en la estonteco. Tial la korpo estas kompleksa de rimedoj por trakti tiajn vundojn. Eĉ se la enzimoj ne povas reveni al la originala apero de DNA, riparo sistemo laboras ekstere teni damaĝo al minimumo.

homologaj rekombino

Ni komprenas kion ĝi estas. Rekombino estas interŝanĝo de genetika materialo en la breĉon kaj komponaĵo molekuloj de acida desoxirribonucleico. En la kazo kie estas paŭzoj en la DNA, homologaj rekombino procezo komencas. Dum ĝi interŝanĝis fragmentoj de du molekuloj. Kun ĉi precize redonis originala strukturo de acida desoxirribonucleico. penetrado de la DNA povas okazi en kelkaj kazoj. Tra la procezo de rekombino eblas integri la du malsamaj elementoj.

La mekanismo de reakiro de la korpo kaj sano

La riparo - ĝi estas antaŭkondiĉo de la normala funkciado de la korpo. Estante submetita al ĉiutaga kaj ĉiu horo minacoj DNA damaĝo kaj mutacioj, multĉelaj strukturo adaptiĝas kaj postvivas. Tiu okazas ankaŭ pro establitaj riparon sistemo. La manko de normalaj fortikecon kaŭzas la malsanon mutacio kaj aliaj anormalidades. Ĉi tiuj inkludas diversajn patologio, onkologio kaj eĉ maljuniĝanta mem. Heredaj malsanoj pro perturboj de riparo povas kaŭzi severan malignaj tumoroj kaj aliaj anomalioj de la organismo. Nun identigita certaj malsanoj kaŭzitaj de panea estas DNA riparon sistemoj. Ĉi tiuj estas, ekzemple, malsanoj kiel Cockayne sindromo, xeroderma, nonpolyposis dupunkto kancero, Trichothiodystrophy kaj iuj kanceroj.