Tovon: bu nima? DNK ta'mirlash mexanizmlari

Tovon - tirik hujayra mulk DNK zarar turli bilan shug'ullanish. tashqi dunyoda tirik organizmlar qaytmas o'zgarishlar olib kelishi mumkin ko'plab omillar mavjud. patologik Mutatsiyalar va hayoti bilan mos kelmaydigan oldini olish uchun, ularning yaxlitligini saqlab qolish uchun, o'z-o'zini tiklash tizimi bo'lishi kerak. u hujayraning genetik material yaxlitligini buzgan kabi? batafsil, bu savol o'ylab ko'ring. Shuningdek, tananing ta'mirlash mexanizmlari va ular qanday ishlaydi qanday topish.

DNK anormalliklerin

Deoksiribonükleik kislota molekulasi biosintezini davomida, shuningdek, zararli moddalar ta'siri ostida singan bo'lishi mumkin. salbiy omillar orasida, xususan, harorat yoki turli kelib chiqishi, jismoniy kuch o'z ichiga oladi. sinish sodir bo'lsa, hujayra tovon jarayoni boshlanadi. Shunday qilib asl tuzilishi tiklash boshlanadi DNK molekulasi. Zararlarni qoplash hujayra ichida mavjud maxsus ferment majmualari javob. Ba'zi tiklash bog'liq kasallik amalga oshirish uchun individual hujayralari ishonchsizlik beri. ta'mirlash jarayonlarini o'rganadi ilm-fan, - biologiya hisoblanadi. intizom u tiklash jarayonini tushunish uchun osonroq kechadi tufayli qaysi testlar va tajribalar, ko'p amalga oshiriladi doirasida. Bu DNK ta'mirlash mexanizmlari bu hodisaga kashf va o'rganish tarixi sifatida, juda qiziqarli ekanligini ta'kidlash lozim. Qanday omillar tiklanish boshidan hissa? jarayonini boshlash uchun, DNK stimulyatoridan to'qimalarining ta'mirlash ta'sir kerak. uni nima, yana quyida tasvirlangan.

kashfiyot tarixi

Bu ajablanarli hodisa Amerika olimi Kellner o'rgana boshladi. tarzda birinchi muhim kashfiyot o'rganish Fotoreaktivasyon kabi bir hodisaning ta'mirlash edi. Bu muddat Ofitsiant UV nurlanish va post-muomala jarohat Uyali yorqin zarar kamaytirish ta'sir deb ataladi yorug'lik oqimi aniq spektr nurlarini.

"Light Recovery"

Keyinchalik Kellner Amerika biologlar Setlou Rupert va ba'zi boshqalar asarlarida mantiqiy davomi bor o'rganadi. timin dimerlerinden parchalanishidan katalize bir ferment - olimlar bu guruh ishi tufayli ishonchli Fotoreaktivasyon maxsus moddalar bilan boshlangan bir jarayon deb tashkil etildi. Bu chiqdi, deb, ultrabinafsha nur ostida tajribalar davomida shakllangan, kim, ular emas. Shunday qilib, bir yorqin ko'rinadigan yorug'lik dimerlerinden parchalanishidan targ'ib va shikastlangan to'qimalarning original holatini tiklash ferment, ta'sirini boshladi. Bu holda biz DNK ta'mirlash nur turli haqida bormoqda. Biz ko'proq aniq belgilaydi. DNK zarar tuzilishi keyin nur ta'sir tomonidan original tiklash - biz yengil ta'mirlash, deb aytish mumkin. Biroq, bu jarayon faqat jarohati barham hissa emas.

"Dark" qayta tiklash

Ba'zi vaqt o'tib, nur kashf keyin qorong'i ta'mirlash aniqlandi. Bu hodisa aniq spektrining yorug'lik nurlari har qanday ta'sir holda sodir bo'ladi. Bu taranglik ayrim bakteriyalar sezuvchanlik nurini va ultrabinafsha o'rganish davomida topilgan ionlashtiruvchi nurlanish. Dark ta'mirlash DNK - har qanday patogen o'zgarishlar deoksiribonükleik kislota olib tashlash uchun hujayralari qobiliyati. Lekin bu nur tiklash farqli o'laroq, bir fotokimyoviy jarayoni emas, deb aytish kerak.

"Qora" zarar poklashga mexanizmi

bakteriyalar kuzatuvlar bir hujayrali organizm keyin ma'lum bir vaqt zarar edi DNK ayrim bo'limlarda natijasida ultrabinafsha bir qismini, qabul keyin, hujayra ma'lum bir tarzda uning ichki jarayonlari tartibga soladi, deb ko'rsatdi. Natijada, tahrirlangan DNK shunchaki bir oddiy zanjir kesib bir qismidir. Olingan aminokislotalar zarur materiallar kamchiliklarni qayta to'ldiring. Boshqa so'zlar bilan aytganda, bu DNK resynthesis oshiriladi. olimlar ochilishi kabi narsa sifatida qora ta'mirlash to'qima - bu hayvon va inson ajoyib mudofaa qobiliyatini kashf yana bir qadam bo'ladi.

Ta'mirlash tizimi qanday

Tajribalar, sog'lomlashtirish mexanizmini va bu qobiliyati juda mavjudligini vahiy qilgan bir hujayrali organizmlarni yordamida amalga oshirildi. Lekin ta'mirlash jarayonlari hayvonlar va odamlarda tirik hujayralar xos. Ba'zi odamlar xeroderma pigmentosum aziyat chekmoqda. Bu kasallik DNKni zarar resynthesize hujayralari qobiliyati yo'qligi sabab bo'ladi. Xeroderma meros. Ta'mirlash tizimi nima? ta'mirlash jarayonini tutadi To'rt ferment, - bir DNK spiral, -ekzonukleaza, polimeraza va -ligaza. Bu moddalar birinchi deoksiribonükleik kislota zanjiri molekulalar uchun zarar tan oladi. Bu tan, balki tahrirlangan molekulasi segmentida olib tashlash uchun o'ng joyida zanjir kesadi nafaqat. Depozit ko'chirish DNK exonuclease bilan amalga oshiriladi. Keyingi, bir ko'rinish bilan aminokislotalar dan deoksiribonükleik kislota molekulasi bir yangi qismi sintezi to'liq shikastlangan segmentini o'rniga. Xo'sh bir DNK ligaz ferment bilan amalga bu murakkab biologik tartib so'ng. Bu sintez molekulasi shikastlangan qismiga ilova uchun javobgar bo'ladi. Barcha to'rt fermentlar o'z ishini qilgan bir marta, DNK molekulasi butunlay yangilangan va o'tmishda barcha zarar bo'ladi. tirik hujayra ichida mexanizmlarini ish qanday silliq o'sha.

klassifikatsiya

Bu nuqtada, olimlar ta'mirlash tizimlari quyidagi turdagi aniqladilar. Ular turli omillarga qarab yoqadi. Bu o'z ichiga oladi:

1. Canlandırılma.
2. Rekombinasyon tiklash.
3. heteroduplexes ta'mirlash.
4. Qirqish ta'mirlash.
5. DNK molekulalari bo'lmagan homolog uchlari qayta birlashtirish.

Barcha bir hujayrali organizmlar kamida uch fermentativ tizimiga ega. Ularning har biri tiklash jarayonini amalga oshirish qobiliyatiga ega. Bu tizimlar o'z ichiga oladi: to'g'ridan-to'g'ri, eksizyon va postreplicative. DNK ta'mirlash uch turlari prokaryotlarda bor. ökaryotlar kelsak, u Miss-Math va SOS-ta'mirlash deyiladi ularning ixtiyorida qo'shimcha mexanizmlar, bo'ladi. Biologiya batafsil hujayralari genetik material o'zini o'zi shifo bu turdagi barcha o'rganib.

Tuzilma qo'shimcha mexanizmlari

Direct ta'mirlash - bu g'ayritabiiy DNK o'zgarishlar qutilish uchun hech bo'lmaganda qiyin yo'lidir. Bu o'ziga xos fermentlarni amalga oshiriladi. ularga rahmat, DNK molekulasi tarkibida tiklash juda ham tez. Umuman, jarayon bir qadam davom. Yuqoridagi fermentlar biri Ø6-methylguanine-DNK metiltransferez hisoblanadi. Qirqish ta'mirlash tizimi - bu tahrirlangan aminokislotalar kesib o'z ichiga oladi o'zini-o'zi shifo deoksiribonükleik kislotasi, va ularning qayta sintezlanadi saytlar keyingi almashtirish turi. Bu jarayon bir necha bosqichda amalga oshiriladi. Bu molekulada tarkibida postreplicative DNK ta'mirlash davomida bir farq qiymat zanjiri tuzilishi mumkin. Bas, ular rajo oqsil ishtirokida yopiq. Postreplicative ta'mirlash tizimi, uning jarayoni patogen o'zgarishlar bosqich aniqlash etishmaydi, deb yagonadir.

Kim tiklash mexanizmi uchun mas'ul bo'lgan

Bugungi kunda olimlar bunday oddiy jonzot, E. coli kabi, ta'mirlash uchun to'g'ridan-kam bo'lmagan ellik ortiq genlar bor, deb bilaman. Har bir gen muayyan mas'uliyat bor. Bular: shunday qilib, aniqlash, olib tashlash, sintezini, Ilovasi, UV nurlarining ta'siri aniqlash va. Afsuski, mutasyonal o'zgarishlar duchor hujayraning ta'mirlash jarayonlar uchun mas'ul bo'lganlar, shu jumladan, har qanday genlar. Agar shu bo'lsa, ular tananing barcha hujayralarida ko'proq tez-tez Mutatsiyalar ishga.

xavfli zarar DNK

Har kuni, bizning tana hujayralari DNK zarar va patologik o'zgarishlar xavfi bor. Bu kabi ekologik omillar tomonidan ta'minlanadi ultrabinafsha nurlanish, oziq-ovqat hissa, kimyoviy moddalar, harorat haddan, magnit maydon, organizmdagi muayyan jarayonlari qo'zg'atish ko'p stress, va yana. DNK tuzilishi singan bo'lsa, bu jiddiy o'zgarish hujayralarni olib kelishi mumkin va kelajakda saratoniga olib kelishi mumkin. tanasi bunday jarohatlar bilan shug'ullanish uchun chora-tadbirlar kompleksi hisoblanadi, shuning uchun. fermentlar DNK asl qiyofasiga qaytib olmaydi ham, ta'mirlash tizimi minimal zarar saqlab qolish uchun harakat qiladi.

homoloj rekombinasyonu

Biz uni nima qarang. Rekombinasyon deoksiribonükleik kislota GAP va aralashma molekulalar genetik materialning bir almashish hisoblanadi. holda qaerda DNK uzilishlarga bor, homolog rekombinasyon jarayoni boshlanadi. Davomida ikki molekulalar parchalarini almashildi bo'ladi. deoksiribonükleik kislota, bu aniq tiklandi original strukturasi bilan. DNK kirib, ayrim hollarda sodir bo'lishi mumkin. rekombinasyonun jarayoni orqali ikki xil elementlarni integratsiya qilish mumkin.

tana va sog'liqni saqlash sog'lomlashtirish mexanizmi

ta'mirlash - u tananing normal faoliyat bir sharti hisoblanadi. kundalik bo'ysundirib va soatbay tahdidlar DNK zarar va mutatsiyalar etilmoqda, ko'p hujayrali tuzilishi mos tushadi va omon. Bu tufayli belgilangan ta'mirlash tizimiga ham sodir bo'ladi. normal xususiyatlariga etishmasligi kasalliklari, mutatsiya va boshqa anomaliya sabab bo'ladi. Bu patologiya, onkologiya turli xil ichiga oladi va hatto o'zini qarish. ta'mirlash tartibsizliklari tufayli irsiy kasalliklar keskin xavfli o'simtalarning va organizmning boshqa tubining olib kelishi mumkin. Hozir keraksiz DNK ta'mirlash tizimlari oqibatida ayrim kasalliklarni aniqlandi. Bu, masalan, kabi kasalliklari bor Cockayne sindromi, xeroderma, yo'g'on ichak saratoni, Trichothiodystrophy va ba'zi saraton nonpolyposis.