Репарация (биология)

Репарация (биология)
Поврежденные хромосомы

Репарация — особая функция клеток, заключающаяся в способности исправлять химические повреждения и разрывы в молекулах ДНК, повреждённой при нормальном биосинтезе ДНК в клетке или в результате воздействия физическими или химическими агентами. Осуществляется специальными ферментными системами клетки. Ряд наследственных болезней (напр., пигментная ксеродерма) связан с нарушениями систем репарации.

Содержание

История открытия

Однонитевое и двунитевое повреждения ДНК

Источники повреждения ДНК

  • УФ излучение
  • Радиация
  • Химические вещества
  • Ошибки репликации ДНК
  • Апуринизация — отщепление азотистых оснований от сахарофосфатного остова
  • Дезаминирование — отщепление аминогруппы от азотистого основания

Основные типы повреждения ДНК

  • Повреждение одиночных нуклеотидов
  • Повреждение пары нуклеотидов
  • Разрыв цепи ДНК
  • Образование поперечных сшивок между основаниями одной цепи или разных цепей ДНК
ДНК-лигаза, осуществляющая репарацию ДНК

Устройство системы репарации

Каждая из систем репарации включает следующие компоненты:

  • фермент, "узнающий" химически изменённые участки в цепи ДНК и осуществляющий разрыв цепи вблизи от повреждения
  • фермент, удаляющий повреждённый участок
  • фермент (ДНК-полимераза), синтезирующий соответствующий участок цепи ДНК взамен удалённого
  • фермент (ДНК-лигаза), замыкающий последнюю связь в полимерной цепи и тем самым восстанавливающий её непрерывность

Типы репарации

У бактерий имеются по крайней мере 2 ферментные системы, ведущие репарацию — прямая и эксцизионная.

Прямая репарация

Прямая репарация наиболее простой путь устранения повреждений в ДНК, в котором обычно задействованы специфические ферменты, способные быстро (как правило, в одну стадию) устранять соответствующее повреждение, восстанавливая исходную структуру нуклеотидов. Так действует, например, O6-метилгуанин-ДНК-метилтрансфераза, которая снимает метильную группу с азотистого основания на один из собственных остатков цистеина.

Эксцизионная репарация

Эксцизионная репарация (англ. excision — вырезание) включает удаление повреждённых азотистых оснований из ДНК и последующее восстановление нормальной структуры молекулы.

Интересные факты

  • Полагают, что от 80% до 90% всех раковых заболеваний связаны с отсутствием репарации ДНК[1].
  • Повреждение ДНК, под воздействием факторов окружающей среды, а так же нормальных метаболических процессов, происходящих в клетке происходит с частотой от 1000 до 1000000 случаев в каждой клетке, каждый день.
  • Благодаря системе репарации из 1000 повреждений ДНК лишь 1 приводит к мутации[1].

Примечания

  1. ↑ 1 2 А.С.Коничев, Г.А.Севастьянова Молекулярная биология. — Москва: Академия, 2003. — ISBN 5-7695-0783-7



Wikimedia Foundation. 2010.

Игры ⚽ Нужно решить контрольную?

Полезное


Смотреть что такое "Репарация (биология)" в других словарях:

  • Репарация ошибочно спаренных нуклеотидов — система обнаружения и репарации вставок, пропусков и ошибочных спариваний нуклеотидов, возникающих в процессе репликации и рекомбинации ДНК, а также в результате некоторых типов повреждений ДНК[1][2] Сам факт ошибочного спаривания не позволяет… …   Википедия

  • Репарация ДНК — У этого термина существуют и другие значения, см. Репарация. Повреждённые хромосомы Репарация  особая функция клеток, заключающаяся в способности исправлять химические повреждения и разрывы в молекулах ДНК, повреждённой при нормальном… …   Википедия

  • Радиобиология — Радиационная биология или радиобиология  наука, изучающая действие ионизирующих и неионизирующих излучений на биологические объекты. Код науки по 4 х значной классификации ЮНЕСКО (англ.)  2418 (раздел  биология). Радиобиология …   Википедия

  • Генетика — I Генетика (от греч. génesis происхождение)         наука о законах наследственности и изменчивости организмов. Важнейшая задача Г. разработка методов управления Наследственностью и наследственной Изменчивостью для получения нужных человеку форм… …   Большая советская энциклопедия

  • Генетика — I Генетика (от греч. génesis происхождение)         наука о законах наследственности и изменчивости организмов. Важнейшая задача Г. разработка методов управления Наследственностью и наследственной Изменчивостью для получения нужных человеку форм… …   Большая советская энциклопедия

  • Nature Cell Biology — Специализация: Клеточная биология Периодичность: ежемесячно Сокращённое название: Nat. Cell. Biol. Язык: Английский Главный редактор: Саумья Суомината …   Википедия

  • Радиационная цитология — Радиационная биология или радиобиология это самостоятельная комплексная, фундаментальная наука, состоящая из многих научных направлений, изучающая действие ионизирующих и неионизирующих излучений на биологические объекты. Код науки по 4 х значной …   Википедия

  • Мутагенез — Мутагенез  это внесение изменений в нуклеотидную последовательность ДНК (мутаций). Различают естественный (спонтанный) и искусственный (индуцированный) мутагенез. Содержание 1 Естественный мутагенез …   Википедия

  • Радиобиолог — Радиационная биология или радиобиология это самостоятельная комплексная, фундаментальная наука, состоящая из многих научных направлений, изучающая действие ионизирующих и неионизирующих излучений на биологические объекты. Код науки по 4 х значной …   Википедия

  • Археи — Halobacteria, штамм NRC 1, каждая клетка около 5 мкм длиной …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
… Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»