Oprava: Co je to? opravné mechanismy DNA

Oprava - obývací vlastnost buňka se vypořádat s různými poškození DNA. Ve vnějším světě existuje mnoho faktorů, které mohou způsobit nevratné změny v živých organismech. Chcete-li zachovat svou integritu, aby se zabránilo patologické mutace a neslučitelná se životem, musí existovat systém vlastní obnovy. Jak to porušilo integritu genetického materiálu buňky? Vezměme si tuto otázku podrobněji. Také zjistit, jaké jsou opravné mechanismy těla a jak pracují.

Abnormality v DNA

molekula deoxyribonukleové kyseliny, mohou být rozloženy v průběhu biosyntézy, jakož i pod vlivem škodlivých látek. Mezi negativní faktory, zejména zahrnují teplotu nebo fyzickou sílu jiného původu. Pokud došlo k lomu, začne proces reparace buňka. Tak začíná obnovení původní struktury molekuly DNA. Pro opravy splňují specifické enzymové komplexy, které jsou přítomné v buňkách. Vzhledem k tomu, neschopnost jednotlivých buněk provádět nějakou obnovu související onemocnění. Věda, která studuje procesy opravy - je biologie. V rámci disciplíny provedla mnoho testů a experimentů, v důsledku čehož lze snáze pochopit proces obnovy. Je třeba poznamenat, že tyto mechanismy opravy DNA jsou velmi zajímavé, protože historie objevu a zkoumání tohoto jevu. Jaké faktory přispívají k počátku oživení? Pro spuštění procesu, je třeba, aby DNA stimulátor ovlivněny opravy tkáně. Co je to více popsat níže.

Historie objevu

Tento překvapivý jev začal studovat americký vědec Kellner. První významný objev na cestě za poznáním opravy se stal takový fenomén jako photoreactivation. Tento termín číšník nazývá snížení škodlivosti účinky UV záření a po ošetřené zraněných buněk jasného proudu světla viditelného spektra záření.

"Light Recovery"

Pozdější studie Kellner má logické pokračování v pracích American biology Setlou, Rupert a některé další. Díky práci této skupiny vědců bylo spolehlivě prokázáno, že photoreactivation je proces, který se spouští speciální látky - enzymu, který katalyzuje štěpení thyminu dimerů. Jsou to oni, kteří, jak se později ukázalo, byly vytvořeny v průběhu experimentů pod ultrafialovým světlem. Tak jasné viditelné světlo zahájila činnost enzymu, který podporoval štěpení dimerů a obnovení původního stavu poškozené tkáně. V tomto případě mluvíme o světle různých oprav DNA. My ji jasněji vymezit. Dá se říci, že světlo oprava - je obnovit původní vystaven světlu po struktuře poškození DNA. Tento proces však není jen přispívá k odstranění újmy.

„Tmavý“ oživení

Nějaký čas po otevření světla byla zjištěna tmavé opravu. K tomuto jevu dochází, aniž by to mělo vliv světelných paprsků viditelného spektra. Tato odolnost byla zjištěna v průběhu studie citlivosti některých bakterií na ultrafialové paprsky a ionizujícího záření. Tmavě opravy DNA - schopnost buněk, aby se odstranily patogenní změny deoxyribonukleové kyseliny. Je však třeba říci, že to není fotochemický proces, na rozdíl od světelné oživení.

Mechanismus „temné“ Damage Cleanup

Vyjádření bakterií ukázaly, že po určité době po jednobuněčný organismus přijal část ultrafialového záření, což vede v některých úsecích DNA byly poškozeny, buňka reguluje své vnitřní procesy určitým způsobem. Výsledkem je, že modifikovaná DNA je prostě kus řez ze společného řetězce. Výsledný re-vyplnit mezery aminokyselin potřebný materiál. Jinými slovy, to provádí resyntézu DNA. Otevření vědci něco jako tmavá opravy tkáně - je to další krok při zkoumání úžasné obranné schopnosti zvířete a člověka.

Jak funguje systém opravy

Experimenty ukázaly, mechanismy využití odpadu, a samotnou existenci této schopnosti, byly provedeny za použití jednobuněčné organismy. Ale procesy opravy jsou tkvící v živých buňkách zvířat i lidí. Někteří lidé trpí xeroderma pigmentosum. Tato nemoc je způsobena nedostatkem schopnosti buněk resynthesize poškozené DNA. Xeroderma zdědil. Co je na systému opravy? Čtyři enzym, který udržuje proces opravy - DNA helikázy -ekzonukleaza, polymerázy a -ligaza. První z těchto sloučenin je schopen rozpoznat poškození molekul řetězce deoxyribonukleové kyseliny. Je to nejen uvědomuje, ale také snižuje řetěz na správném místě, aby se odstranil část modifikované molekule. Odstranění Záloha se provádí pomocí DNA exonukleasou. Dále, syntéza nového části molekuly deoxyribonukleové kyseliny z aminokyselin s cílem zcela nahradit poškozený segment. Tak Finále tento komplex biologické postupy provedené s DNA ligázou enzymu. Je odpovědná za připojení k poškozené části syntetizované molekuly. Poté, co všechny čtyři enzymy dělali svou práci, molekula DNA je kompletně aktualizován a všechny škody minulosti. To je, jak hladce pracující mechanismy uvnitř živých buněk.

klasifikace

V tomto bodě, vědci identifikovali tyto typy systémů pro opravy. Jsou aktivovány v závislosti na různých faktorech. Patří mezi ně:

1. Reaktivace.
2. zotavení rekombinace.
3. Oprava heteroduplexů.
4. Vyříznutí opravit.
5. Opětovné sjednocení nehomologních konců molekul DNA.

Všechny jednobuněčné organismy mají alespoň tři enzymatické systémy. Každý z nich má schopnost provádět proces obnovy. Tyto systémy zahrnují: přímé, vyříznutí a postreplicative. Tyto tři druhy oprav DNA mají prokaryota. Co se týče eukaryot, je k dispozici, další mechanismy, které se nazývají slečna-Mathe a Sos-opravy. Biologie zkoumal podrobně všech těchto druhů sebeléčení genetického materiálu buněk.

Struktura další mechanismy

Přímá oprava - je to nejjednodušší způsob, jak se zbavit patologických změn v DNA. To se provádí specifické enzymy. Díky nim obnovení struktury molekuly DNA je velmi rychlý. Obecně platí, že proces probíhá v jednom kroku. Jedna z výše uvedených enzymů je O6-methylguanin-DNA methyltransferázy. Systém opravy excize - jedná se o typ samoléčebných deoxyribonukleové kyseliny, který zahrnuje vysekávání modifikované aminokyseliny, a následným nahrazením svých stránkách re-syntetizovat. Tento proces se provádí v několika stupních. Během postreplicative reparace DNA ve struktuře této molekuly mohou být vytvořeny v mezeře hodnotového řetězce. Pak se zavřel za účasti RecA proteinu. Postreplicative systém opravy je jedinečný v tom, že její proces postrádá fázovou detekcí patogenních změn.

Kdo je zodpovědný za mechanismu obnovy

K dnešnímu dni, vědci vědí, že taková jednoduchá stvoření, jako je E. coli, má ne méně než padesát geny přímo k opravě. Každý gen má určité povinnosti. Patří mezi ně: detekce, odstranění syntézu, přílohu, identifikaci účinků UV záření, a tak dále. Bohužel všechny geny, včetně těch, které jsou odpovědné za procesy opravy v buňce, podrobí mutační změny. Pokud se tak stane, pak se spustit častější mutace ve všech buňkách těla.

Nebezpečný poškození DNA

Každý den se DNA z buněk našeho těla jsou vystaveni riziku poškození a patologických změn. To je usnadněno tím, faktory životního prostředí, jako je ultrafialové záření, potravinářských přídatných látek, chemických látek, teplotním extrémům, magnetické pole, četné napětí, které iniciují specifické procesy v těle, a další. Pokud je přerušeno konstrukce DNA, může způsobit vážné mutace buňky a může vést k rakovině v budoucnu. To je důvod, proč je tělo komplexní opatření k řešení takových zranění. Dokonce i když jsou enzymy nemohou vrátit do původní podoby DNA, opravy systém funguje, aby škody na minimum.

homologní rekombinace

Budeme pochopit, co to je. Rekombinace je výměna genetického materiálu do mezery a složených molekul deoxyribonukleové kyseliny. V případě, kdy jsou zlomy v DNA, homologní rekombinace proces začíná. V průběhu se vyměňují fragmenty ze dvou molekul. S tímto přesně obnoven původní strukturu deoxyribonukleové kyseliny. pronikání DNA může dojít v některých případech. Prostřednictvím procesu rekombinace je možné integrovat dva různé prvky.

Mechanismus zotavení těla a zdraví

Oprava - to je předpokladem pro normální fungování těla. Byl podroben denně a hodinové hrozby poškození DNA a mutace, mnohobuněčné konstrukce se přizpůsobí a přežívá. K tomu dochází také v důsledku zavedeného systému opravy. Nedostatek normálního odolnosti způsobuje mutaci choroby a jiné abnormality. Patří mezi ně různé patologii, onkologii a dokonce sám stárne. Dědičné choroby v důsledku poruch opravy může vést k těžkým zhoubných nádorů a jiné abnormality organismu. Nyní identifikovány některé choroby způsobené špatným fungováním je systémů opravy DNA. Jsou to například onemocnění, jako je Cockaynova syndromu, xeroderma, nonpolyposis rakovinu tlustého střeva, Trichothiodystrophy a některých druhů rakoviny.