Рекомбинация

Репарация, связанная с рекомбинацией

Cиндромы повышенной чувствительности к УФ-облучению (UVS-S)

К настоящему времени известны так же многочисленные, связанные с TCR, синдромы повышенной чувствительности к УФ-облучению (UVS-S), но неясно, какие именно гены и белки отвечают за них. Пациенты с синдромами чувствительности к УФ-излучению (UVS-S) являются чувствительными к солнечному свету, но не имеют никаких неврологических дефектов или дефектов развития. Сравнительные исследования показали, что UVS-S отличаются от пигментной ксеродермы (ХР) и синдрома Коккейна (CS) и не комплементируются с ними. Клетки UVS-S имеют некоторые характеристики, совпадающие с CS, включая нормальную GGR репарацию УФ-фотопродуктов, низкую выживаемость клонов и дефектное восстановление синтеза РНК после УФ-облучения. Эти наблюдения позволили утверждать, что клетки UVS-S, как и клетки больных CS, являются дефектными по системе репарации циклобутановых димеров, спаренной с транскрипцией (TCR). В результате сравнения репарации разных генов в клетках здоровых доноров, CSB и UVS-S, было показано, что гены UVS-S необходимы для TCR пиримидиновых димеров и, вероятно, других массивных ДНК-повреждений. Возможным различием между CSB и UVS-S пациентами является то, что гены, ответственные за возникновение UVS-S не необходимы для TCR повреждений, возникших в результате окисления активными формами кислорода. К тому же обнаружено, что репарация пиримидиновых димеров в обеих нитях была медленнее у пациентов с дефектом системы TCR, чем в нетранскрибируемой нити здоровых доноров. Из-за отсутствия системы TCR комплексы глобальной репарации задерживаются повреждениями в геномных областях вокруг отдельных единиц транскрипции. Это показывает, что наши представления о тонких механизмах TCR пока далеко не полны и этот процесс сложнее, чем нам представлялось ранее.

В некоторые репарационные процессы кроме репликации – синтеза новой ДНК на месте вырезанного поврежденного участка – вовлечена и рекомбинация. Прежде чем перейти к подробному описанию этих репарационных процессов, остановимся вкратце на самом втором Р ДНК-метаболизма – рекомбинации.

Генетическая рекомбинация включает несколько связанных между собой процессов, в результате которых в клетках или организмах, где они происходят, создаются новые комбинации элементов – носителей генетической информации. Чаще всего мы говорим о рекомбинации при описании процесса кроссинговера, во время которого рекомбинация между гомологичными хромосомами приводит к интенсивной перетасовке отцовских и материнских генов в ходе мейоза.

Рекомбинация может происходить и в соматических клетках, где она проявляется обычно в виде обменов сестринских хроматид, которые не приводят к изменению генотипа или фенотипа клетки. Это связано с тем, что рекомбинация происходит между взаимно соответствующими парами оснований, так что ни один нуклеотид не добавляется и не удаляется из рекомбинантных хромосом. Также рекомбинация бывает часто вовлечена и в процессы репарации.

Существуют три типа рекомбинации: 1) общая, или гомологическая, 2) сайт-специфическая, 3) случайная, или негомологичная.

Рекомбинация, включающая обмены между гомологичными последовательностями ДНК, называется общей или гомологической рекомбинацией, и именно она будет главным предметом нашего интереса, так как именно гомологическая рекомбинация ДНК вовлечена в различные репаративные процессы. Подробное ее описание будет дано ниже, а пока остановимся кратко на двух других типах рекомбинации, происходящей под контролем ферментов, опознающих специфические последовательности нуклеотидов, присутствующие на одной или двух рекомбинирующих молекулах. С помощью этого типа рекомбинации бактериальные вирусы и мобильные элементы перемещаются по геному.

Дата добавления: 2014-11-06