Reparation: co to jest? Mechanizmy naprawy DNA

Reparation – żywym właściwość komórek do czynienia z różnymi uszkodzeniami DNA. W zewnętrznym świecie istnieje wiele czynników, które mogą spowodować nieodwracalne zmiany w organizmach żywych. Aby zachować ich integralność, aby zapobiec patologicznych mutacji i niezgodne z życiem nie musi być systemem samodzielnego powrotu do zdrowia. Gdyż naruszył integralności materiału genetycznego komórki? Rozważmy tę kwestię bardziej szczegółowo. Także dowiedzieć się, jakie są mechanizmy naprawcze organizmu i jak one działają.

Nieprawidłowości w DNA

Cząsteczka kwasu dezoksyrybonukleinowego może być podzielona w czasie biosyntezy, jak również pod wpływem szkodliwych substancji. Wśród negatywnych czynników, w szczególności obejmować temperaturę lub siły fizycznej innego pochodzenia. Jeśli nastąpiło pęknięcie, proces rozpoczyna naprawę komórek. W ten sposób rozpoczyna się przywrócenie pierwotnej struktury cząsteczki DNA. Zadośćuczynienia spełnienia specyficznych kompleksów enzymatycznych, które są obecne w komórkach. Ponieważ niezdolność pojedynczych komórek do przeprowadzenia pewne ożywienie wiąże się choroby. Nauka badająca procesy naprawy, – jest biologia. W ramach dyscypliny przeprowadzono wiele badań i eksperymentów, dzięki którym łatwiej jest zrozumieć proces odzyskiwania. Należy zauważyć, że mechanizmy naprawy DNA są bardzo ciekawe, jak historia odkrycia i badania tego zjawiska. Jakie czynniki przyczyniają się do początku odzysku? Aby rozpocząć ten proces, konieczne jest stymulatorem DNA wpływa naprawy tkanek. Co to jest bardziej opisać poniżej.

Historia odkrycia

To zaskakujące zjawisko rozpoczął studia amerykański naukowiec Kellner. Pierwsze znaczące odkrycie na drogę naprawy poszukiwań stała się takie zjawisko jak photoreactivation. Termin ten Kelner zwany efekt zmniejszania szkodliwych skutków napromieniowania UV i po obróbce komórek uszkodzonych jasnym strumienia światła widzialnego widma promieniowania.

„Światło odzyskiwania”

Później studia Kellner dostał logiczną kontynuację w pracach amerykańskich biologów Setlou, Rupert i kilka innych. Dzięki pracy tej grupy naukowców zostało wiarygodnie ustalić, że photoreactivation jest to proces, który jest uruchamiany przez specjalną substancją – enzymu, który katalizuje rozszczepienie dimerów tyminy. To oni, jak się okazało, zostały utworzone w trakcie eksperymentów w świetle ultrafioletowym. Tak więc jasne światło widzialne rozpoczął działanie enzymu, który promuje rozszczepienie dimerów i przywracania do stanu pierwotnego uszkodzonej tkanki. W tym przypadku mówimy o lekkim różnych naprawy DNA. Definiujemy ją jaśniej. Można powiedzieć, że światło naprawy – przywraca oryginalne wpływem światła po strukturze uszkodzenia DNA. Jednak proces ten nie tylko przyczynia się do likwidacji szkody.

„Ciemny” odzysk

Jakiś czas po otwarciu światła wykryto ciemny naprawy. Zjawisko to zachodzi bez wpływu promieni światła widzialnego widma. Ta sprężystość stwierdzono podczas badania wrażliwości niektórych bakterii na promienie ultrafioletowe i promieniowanie jonizujące. Ciemny naprawy DNA – zdolność komórek do usunięcia wszelkich patogennych skorygować kwasu dezoksyrybonukleinowego. Ale trzeba powiedzieć, że nie jest to proces fotochemiczny, w przeciwieństwie do lekkiego ożywienia.

Mechanizm „ciemny” Damage Cleanup

Obserwacje bakterii wykazały, że po pewnym czasie po jednokomórkowego organizmu otrzymał część promieniowania ultrafioletowego, w wyniku kilka fragmentów DNA uszkodzone komórki reguluje procesy wewnętrznego w określony sposób. W efekcie zmodyfikowany DNA zwykły kawałek wycięty z wspólny łańcuch. Otrzymany ponownego wypełnienia luki aminokwasów niezbędnych materiału. Innymi słowy, jest prowadzone resyntezy DNA. Otwarcie naukowców czegoś takiego jak ciemna tkanki naprawy – jest to kolejny krok w odkrywanie niesamowitych zdolności obronne zwierzęcia i człowieka.

Jak działa system naprawczy

Doświadczenia wykazały mechanizmów odzyskiwania oraz istnienie tej możliwości, przeprowadzono z wykorzystaniem organizmów jednokomórkowych. Ale procesy naprawcze są nieodłączne w żywych komórkach zwierząt i ludzi. Niektórzy ludzie cierpią z powodu skóra pergaminowa. Choroba ta jest spowodowana przez brak zdolności komórek resynthesize uszkodzonego DNA. Xeroderma dziedziczone. Co to jest system naprawy? Cztery enzym, który prowadzi proces naprawy – helikazy DNA, -ekzonukleaza, polimerazy i -ligaza. Pierwszy z tych związków jest stanie rozpoznać uszkodzenia cząsteczek w łańcuchu kwasu dezoksyrybonukleinowego. To nie tylko rozpoznaje, ale również przecina łańcuch w odpowiednim miejscu, aby usunąć sekcję modyfikowanej cząsteczki. usuwania osadów odbywa się za pomocą egzonukleazy DNA. Następnie syntezę nowego fragmentu cząsteczki kwasu deoksyrybonukleinowego z aminokwasów z widokiem całkowicie zastąpić uszkodzoną segmentu. Dobrze finału to skomplikowane procedury biologiczne prowadzono z enzymu ligazy DNA. Jest on odpowiedzialny za przyłączenie do uszkodzonej części zsyntetyzowanej cząsteczki. Gdy wszystkie cztery enzymy wykonali swoją pracę, cząsteczka DNA jest całkowicie zaktualizowany i wszystko szkoda przeszłości. W ten sposób płynnie mechanizmów pracujących w żywych komórkach.

klasyfikacja

W tym momencie, badacze zidentyfikowali następujące rodzaje systemów naprawczych. Są aktywowane w zależności od różnych czynników. Należą do nich:

1. Reaktywacja.
2. odzysk rekombinacji.
3. Naprawa heterodupleksów.
4. naprawa wycięcie.
5. Reunifikacja niehomologiczne końce cząsteczek DNA.

Wszystkie organizmy jednokomórkowe mają co najmniej trzy układy enzymatyczne. Każdy z nich ma zdolność do realizacji procesu odzyskiwania. Systemy te obejmują: bezpośredni, wycięcie i postreplicative. Trzy rodzaje naprawę DNA mają prokarionty. Jak dla eukariontów, to jest do ich dyspozycji, dodatkowe mechanizmy, które są o nazwie Miss-mathe i Sos naprawy. Biologia zbadano szczegółowo wszystkich tych rodzajów samoleczenia materiału genetycznego komórek.

Struktura dodatkowe mechanizmy

naprawa bezpośrednia – to jest najmniej skomplikowany sposób na pozbycie się patologicznych zmian w DNA. Odbywa się to na specyficzne enzymy. Dzięki nim przywrócenie struktury cząsteczki DNA jest bardzo szybki. Ogólnie, proces prowadzi się w jednym etapie. Jeden z tych enzymów jest O6-metyloguanina metylotransferazy DNA. System excision repair – jest to typ samoleczenia kwasu dezoksyrybonukleinowego, który obejmuje wycinanie zmodyfikowane aminokwasy, a następnie zastąpienie ich ponownie syntetyzowanych stronach. Proces ten odbywa się w kilku etapach. Podczas postreplicative naprawy DNA w strukturze tej cząsteczki może być utworzona w łańcuchu szczeliny. Potem zamknięte przy udziale białka Reca. Postreplicative System naprawa jest wyjątkowy, że jego proces brakuje detekcją fazową zmian chorobotwórczych.

Kto jest odpowiedzialny za mechanizm odzyskiwania

Do tej pory naukowcy wiedzą, że takie proste stworzenie, jak E. coli, zawiera nie mniej niż pięćdziesiąt genów bezpośrednio do naprawy. Każdy gen ma pewne obowiązki. Należą do nich: wykrywanie, usuwanie, Synthesis, załącznik, identyfikację działaniem promieni UV, i tak dalej. Niestety, wszystkie geny, włącznie z tymi, które są odpowiedzialne za procesy naprawcze w komórce, poddany mutacji zmian. Jeśli tak się stanie, wówczas uruchomić częstszych mutacji we wszystkich komórkach organizmu.

Niebezpieczne uszkodzenia DNA

Każdego dnia, DNA z komórek naszego ciała są narażone na ryzyko uszkodzeń i zmian patologicznych. Jest to ułatwione przez czynniki środowiskowe, takie jak promieniowanie UV, dodatki do żywności, środki chemiczne, na działanie wysokich temperatur, pole magnetyczne, które inicjują licznych naprężeń specyficzne procesy w ciele i inne. Jeśli struktura DNA jest uszkodzony, może to spowodować poważne mutacji komórek i mogą prowadzić do raka w przyszłości. Dlatego ciało to kompleks środków do czynienia z takimi urazami. Nawet jeśli enzymy są w stanie powrócić do pierwotnego wyglądu DNA Repair System działa obecnie zachować szkody do minimum.

rekombinacji homologicznej

będziemy rozumieć, co to jest. Rekombinacji wymiana materiału genetycznego w szczelinie i złożonych cząsteczek kwasu dezoksyrybonukleinowego. W przypadku, gdy istnieją przerwy w DNA, rozpoczyna się proces rekombinacji homologicznej. Podczas jego wymiany fragmentów dwóch cząsteczek. Z tym dokładnie przywrócone pierwotnej struktury kwasu dezoksyrybonukleinowego. Wnikanie DNA może występować w niektórych przypadkach. Poprzez proces rekombinacji jest możliwe włączenie dwóch różnych elementów.

Mechanizm odzyskiwania ciała i zdrowia

Naprawa – jest to warunkiem koniecznym do prawidłowego funkcjonowania organizmu. Poddaniem codziennie i godzinowych zagrożenia uszkodzenia DNA i mutacji, wielokomórkowe konstrukcja dopasowuje się i przetrwa. Dzieje się tak również z powodu ustalonego systemu naprawy. Brak normalnej odporności powoduje mutację choroby i inne zaburzenia. Należą do nich różne patologiczne, onkologii oraz nawet się starzeniu. choroby dziedziczne powodu zakłóceń naprawy może prowadzić do poważnych guzów złośliwych i innych zaburzeń organizmu. Teraz zidentyfikować niektórych chorób spowodowanych przez nieprawidłowe działanie jest systemów naprawy DNA. Są to, na przykład, choroby typu zespołu Cockayne'a, skóra pergaminowa, niepolipowatego raka jelita grubego, trichotiodystrofia i pewne nowotwory.