ДНКлигаза

Причины нарушения структуры молекул ДНК достаточно многочисленны. Так, потеря азотистых оснований в цепи ДНК может быть результатом тепловых флуктуаций её структуры. Превращения одних азотистых оснований в другие могут происходить в результате воздействия на молекулу ДНК различных химически активных промежуточных продуктов метаболизма. Нарушения структуры ДНК типа одноцепочечных или двухцепочечных разрывов могут возникать под действием различных видов ионизирующей радиации, в особенности радиации

Так, все белки, поступающие в цистерны эндоплазматического ретикулума имеют Nконцевой сигнальный пептид, в центральной зоне которого имеется область, образованная 510 остатками гидрофобных аминокислот. Большинство этих белков направляется дальше в аппарат Гольджи, но та часть из них, на Сконце которых имеется специфическая последовательность ЛизАспГлуЛейСООН, остаются в цистернах ретикулума в качестве его постоянных компонентов.

Белки, направляемые в митохондрии имеют на Nконце сигнальный пептид, в котором положительно заряженные аминокислотные остатки чередуются с гидрофобными остатками. После прохождения такого белка через внутреннюю мембрану в матрикс митохондрии сигнальный пептид быстро отщепляется. У митохондриальных белков, функционирующих во внутренней мембране митохондрий, также есть Nконцевой пептид, который отщепляется при проникновении белка в матрикс митохондрии. Однако при отрезании этого сигнального пептида на на новом Nконце молекулы экспонируется новый гидрофобный сигнальный пептид, обеспечивающий встраивание белка во внутреннюю мембрану митохондрий.

Белки, функционирующие в ядре, проникают туда через поры в ядерной мембране. Избирательность транспорта белков в ядро обеспечивается наличием у соответствующих белков сигналов ядерного импорта определенных последовательностей аминокислот, обогащенных положительно заряженными аминокислотными остатками Лиз и Арг и обычно содержат Про. Эти сигнальные пептиды могут располагаться в различных участках белковых молекул и остаются в их составе и после проникновения молекул белков в ядро.

Интересно, что периферические белки мембран эндоплазматической сети заякорены в мембранах с помощью остатков пальмитиновой или миристиновой кислот, ковалентно присоединеных к полипептидным цепям этих белков. Ферменты, катализирующие присоединение к белкам ковалентными связями названных высших жирных кислот, узнают эти белки с помощью имеющихся у белков на их Nконцах различных сигнальных пептидов. При этом пальмитиновая кислота присоединяется к белкам через остаток цистеина, а миристиновая через остаток глицина.

Принято считать, что белки, направляемые в лизосомы, например, различные кислые лизосомальные гидролазы, имеют на поверхности своих молекул сигнальные участки, обеспечивающие их перенос из цистерн эндоплазматического ретикулума в цистерны аппарата Гольджи, а также их последующую ковалентную модификацию в аппарате Гольджи. Важным моментом этой перестройки является присоединение к лизосомальным белкам остатка маннозо6фосфата, ибо его наличие в молекуле служит сигналом для переноса данного белка в лизосомы, т.е. к месту его функционирования. Нарушение процесса присоединения остатка маннозо6фосфата изза генетического дефекта соответствующего фермента приводит к развитию тяжелейшей патологии так называемой Iклеточной болезни. При этом заболевании в лизосомах отсутствует ряд кислых гидролаз, однако эти ферменты присутствуют в крови, откуда следует, что синтез этих лизосомальных ферментов не нарушен, но не работает механизм их доставки в лизосомы.

Неправильно синтезированные белки, например, белки, имеющие в своей структуре аминокислотные замены, или денатурированные белковые молекулы в цитозоле клеток подвергаются быстрому расщеп

лению. Одним из механизмов устранения таких «неправильных» белковых молекул является убиквитинзависимый протеолиз. При таком протеолизе к белку, подлежащему расщеплению, с помощью надмолекулярного полиферментного комплекса присоединяется множество копий небольшого белка убиквитина. Вслед за этим АТФзависимая протеаза быстро расщепляет меченые полиубиквитиновым блоком белки. Продукты расщепления аминокислоты используются для нужд клетки.

НУКЛЕИНОВЫЕ КИСЛОТЫ. МАТРИЧНЫЕ БИОСИНТЕЗЫ.

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ РЕГУЛЯЦИИ ЭКСПРЕССИИ ГЕНОВ

3.1.Регуляция экспрессии генов

Объем генетический информации, как и общее количество генов,в любой клетке человеческого организма остается постоянным. В тоже время в организме человека одновременно присутствует около 200 типов клеток, метаболизм которых претерпевает определенные изменения в ответ на изменения условий своего существования, причем последнее касается как изменений окружающей среды, так и состояния внутренней среды организма. Очевидно, что существование различных типов клеток обусловлено тем, что в различных их вариантах экспрессируются разные наборы генов. Действительно, было показано, что в гепатоцитах и клетках нервной ткани имеются как одинаковые белки, кодируемые генами "домашнего хозяйства", так и белки, присутствующие или только в гепатоцитах, или только в клетках нервной ткани эти белки кодируются тканеспецифическими генами. С другой стороны, количество тех или иных белков в клетках может существенно изменяться в ответ на изменение условий окружающей среды в результате изменения скорости их синтеза, т.е. опять же в результате изменения уровня экспрессии тех или иных

генов.

Контроль экспрессии генов может носить или позитивный или негативный характер. При позитивном контроле под воздействием регуляторного фактора уровень экспрессии того или иного гена возрастает, в то время как при негативном контроле уровень экспрессии гена снижается. Следует лишь помнить о том, что при двойном негативном регуляторном воздействии может быть получен позитивный эффект это так называемая дерепрессия генов.

Экспрессия генов может регулироваться на разных уровнях, т.е.регуляция может осуществляться на любом этапе цепи переноса информации от ДНК к белку. Можно выделить следующие пункты контроля генной экспрессии:

а). Контроль на уровне транскрипции.

б). Контроль на уровне посттранскрипционного процессинга.

в). Контроль на уровне транспорта мРНК из ядра на рибосомы.

г). Контроль на уровне трансляции.

д). Контроль на уровне пострансляционного процессинга.

е). Контроль на уровне деградации мРНК.

Безусловно, что важнейшим из перечисленных пунктов контроля является контроль на уровне транскрипции, поскольку работа прочих механизмов контроля сопряжена с обработкой генетической информации, переданной с ДНК на РНК в ходе транскрипции.

3.1.1.Контроль на уровне транскрипции

В хромосомах клеток эукариот принято выделять два варианта хроматина: гетерохроматин и эухроматин. Транскрипционно активным является эухроматин. Гетерохроматин, являющийся транскрипционно неактивным, делится на конститутивный и факультативный. Конститутивный гетерохроматин образован сателлитной ДНК и не содержит

генов, в составе факультативного гетерохраматина гены содержатся, но они транскрипционно неактивны. До настоящего времени мы нерасполагаем достоверной информацией о механизмах формирования факультативного хроматина, равно как и о механизмах его перехода в состояние, при котором может осуществляться транскрипция его отдельных генов. Вторым общим механизмом регуляции транскрипционной активности отдельных участков генома является метилирование ДНК. Метилированные участки ДНК транскрипционно менее активны, однако как и в предыдущем случае, мы пока не располагаем сведениям о механизме регуляции степени метилирования того или иного участка ДНК.

В то же время к настоящему времени имеется обширная информация о механизмах регуляции транскрипции отдельных генов. Работа каждого гена находится под контролем регуляторных элементов двух типов: цисрегуляторов и трансрегуляторов. Цисрегуляторы это специфические последовательности ДНК в пределах данной хромосомы. Они оказывают регуляторный эффект только на близко расположенные гены. Известно несколько вариантов

цисрегуляторов. Вопервых, это промоторы с их блоками нуклеотидов, способных взаимодействовать с регуляторными белками, например, СААТбокс или ТАТАбокс. Вовторых, это энхансеры или сайленсеры блоки нуклеотидов, расположенные или в регуляторной зоне генов, а иногда и кодирующей области гена, способные усиливать

или ослаблять транскрипцию "своих" генов. Втретьих, это так называемые сайтспецифические участки ДНК, обычно расположенные в регуляторной области гена и способные к избирательному взаимодействию с регуляторными белками.

Трансрегуляторы это водорастворимые молекулы белки или РНК, которые продуцируются одними генами а взаимодействуют с другими генами на той же самой хромосоме или на других хромосомах. Основную массу этих трансрегуляторов составляют так называемые регуляторные белки, способные к избирательному взаимодействию с

различными регуляторными элементами в структуре того или иного гена, будь это ТАТАбокс, энхансер или цисрегулятор иного типа. Каждый ген имеет в своей структуре несколько цисрегуляторных элементов, поэтому уровень его транскрипции находится под контролем нескольких белковрегуляторов. С другой стороны, разные гены могут иметь в своей структуре участки для специфического связывания одного и того же регуляторного белка, реагируя изменением уровня транскрипции на его появление в окружающей среде. Эти два обстоятельства позволяют комбинациям или наборам нескольких регуляторных белков эффективно контролировать транскрипцию различных генов в клетках. Этот регуляторный механизм получил название комбинационной регуляции активности генов или комбинационной регуляции транскрипции генов.

Принципиально важным является то обстоятельство, что в разных типах клеток транскрипция одного и того же гена может находится под контролем различных наборов белковрегуляторов. В таком случае дополнительный одинаковый регуляторный сигнал, опосредованный в разных клетках различными наборами уже имеющихся ткане

специфических белковрегуляторов, может вызывать в различных клетках разный ответ.

В каждой клетке содержится много регуляторных белков, каждый из которых, действуя в комбинации с другими белками этого класса, контролируют многочисленные гены. Среди них можно выделить группу так называемых "главных регуляторных белков", контролирующих гены, ответственные за синтез других регуляторных белков. Эти главные белкирегуляторы обладают решающим, координирующим действием на активность многих генов, в том числе эти регуляторные белки отвечают за клеточную дифференцировку. Так, из миобластов был выделен регуляторный белок myo DI, введение которого в фибробласты приводило к тому, что фибробласты начинали приобретать некоторые свойства клеток мышечной ткани.

Регуляция транскрипции генов играет важную роль в формировании адаптивных реакций клеток на воздействие неблагоприятных факторов внешней среды. Так, при увеличении поступления в клетки ионов тяжелых металлов идет активация транскрипции генов, обеспечивающих синтез в клетках белков тионеинов, способных связывать ионы тяжелых металлов. Второй пример: при повышении температуры до 43о45оС в клетках усиливается транскрипция генов, отвественных за синтез белков теплового шока; белки теплового шока способны взаимодействовать в цитоплазме с белками, денатурированными под действием повышенной температуры, восстанавливая их нативную

конформацию и уменьшая тем самым степень теплового повреждения клеток.

3.1.2.Контроль на посттранскрипционном уровне

Несмотря на то, что контроль активности большинства генов осуществляется на уровне инициации транскрипции, на последующих этапах реализации генетической информации также работают много численные регуляторные механизмы. Как мы уже знаем, в ходе транскрипции того или иного гена синтезируется молекулы гяРНК, которая

должна пройти постранскрипционный процессинг для превращения ее в функционально полноценную молекулу, например, в молекулу мРНК.

Проведенные исследования показали, что в ходе различных вариантов сплайсинга из первичного транскрипта одного и того же гена в разных клетках могут быть получены различные молекулы мРНК. Первичный транскрипт или гяРНК содержит участки, эквивалентные и интронам, и экзонам кодирующей зоны гена, причем количество этих

дискретных участков может достигать нескольких десятков. В клетках разных типов возможны различные варианты сплайсинга, в ходе которых реализуются или различные варианты последовательности соединения экзонов, или же может происходить удаление какойто части экзонов. Безусловно, во всех вариантах альтернативного сплайсинга в структуре мРНК сохраняются экзоны, ответственные за формирование доменов белковой молекулы, несущих те или иные функциональные центры, однако совсем не обязательно, чтобы в мРНК сохранялись и все экзоны, которые кодируют те участки полипептидной цепи белка, которые не обязательны для ее функционирования. Как правило, альтернативный сплайсинг не приводит к появлению совершенно разных белковых молекул. Вместо этого в клетках

разных типов образуется серия тканеспецифичных белков с аналогичными функциями, но отличающиеся по своим свойствам. Такие формы белков называются изоформами. Примером такого белка, существующего в организме человека в виде множества изоформ, является белок фибронектин. В составе кодирующей области гена этого белка насчи

тывается около 50 экзонов и в результате транскрипции этого гена с последующим альтернативным сплайсингом в тканях образуется до 20 вариантов фибронектина. Еще одним вариантом контроля на уровне постранскрипционного

процессинга является так называемое "редактирование" мРНК. Этот феномен был обнаружен в ходе изучения механизма синтеза белков апоВ, входящих в состав ЛПОНП, образующихся в энтероцитах тонкого кишечника и гепатоцитах. В состав ЛПОНП, продуцируемых энтероцитами, входит белок апоВ45, тогда как в состав ЛПОНП, продуци

руемых гепатоцитами, входит апо В100. Оказалось, что оба этих белка кодируются одним и тем же геном, на котором и в гепатоцитах и в энтероцитах образуется одинаковый первичный транскрипт. Однако в гепатоцитах из этой гяРНК образуется мРНК, кодирующая белок апоВ с молекулярной массой 100 килодальтон, тогда как в ходе

процессинга первичного транскрипта в энтероцитах в средней части гяРНК происходит замена цитозина на урацил с формированием в средней части образующейся мРНК терминирующего кодона. В результате при трансляции этой мРНК в клетках кишечника образуется белок апоВ45, имеющий значительно меньший размер полипептидной це

пи (ММ = 45 килодальтон). К настоящему времени это первый и пока единственный известный случай изменения генетической информации в ходе ее передачи с ДНК на белок.

Из общего количества гяРНК, образующейся в ядре при транскрипции различных генов, в цитоплазму в виде мРНК поступает не более 10% от общего количества синтезированной РНК. Это означает, что в ядрах клеток функционируют эффективные механизмы контроля транспорта РНК, предотвращающие как попадание в цитозоль молекул гяРНК, не прошедших полностью процессинга, так и задерживающие в ядре для последующего расщепления молекулы мРНК, не соответствующие по своей тканеспецифичности клеткам того или иного конкретноготипа. Молекулы гяРНК, не прошедшие полностью посттранскрипционный процессинг, остаются связанными с сплайсосомами и эти высокомолекулярные агрегаты не могут проникать через ядерные поры в цитозоль. Менее понятен механизм отбора зрелых мРНК для их транспорта из ядра в цитозоль. Возможно, в тканеспецифичных мРНК имеются специальные сигнальные нуклеотиды или последовательности нуклеотидов, которые опознаются рецепторами ядерных пор и только после такого опознания соответствующие мРНК переносятся в цитозоль. Однако это всего лишь более или менее вероятное предположение. В клетках существуют эффективные механизмы контроля экспрессии генов на уровне трансляции. Предполагается, что таким способом контролируется экспрессия одного гена из каждых десяти. Конт

роль на уровне трансляции позволяет клеткам быстро и эффективно изменять концентрацию белков в клетке не изменяя скорость синтеза мРНК. В клетке на уровне трансляции может меняться или общая интенсивность белкового синтеза, или скорость синтеза конкретных белков. В синтезе различных белков на рибосомах участвуют белковые

факторы, например, факторы инициации или факторы элонгации. Изменение функциональной активности этих факторов, естественно, будет сопровождаться изменением скорости трансляции различных мРНК. Так, в инициации трансляции на уровне взаимодействия инициирующей тРНК с малой субъединицей рибосомы участвует эФИ2. Фосфорилирование эФИ2 приводит к снижению его активности и, следовательно, к замедлению трансляции. Дефосфорилирование эФИ2, соответственно, сопровождается общим ускорением трансляции различных мРНК. Неко

торые факторы роста выступают в качестве ингибиторов протеинкиназы, участвующей в фосфорилировании этого фактора инициации. Ингибирование протеинкиназы приводит к тому, что фосфорилированный эИФ2 подвергается дефосфорилированию при участии фосфопротеинфосфатазы. Активация эФИ2 приводит к ускорению синтеза белков в клетке, что является необходимой предпосылкой для деления клеток. Белки, принимающие участие в регуляции трансляции, могут взаимодействовать с мРНК конкретных белков, изменяя скорость их синтеза, а следовательно, и количество этих конкретных белков в клетках. Так, при поступлении в клетку атомов железа в ней активируется синтез белка ферритина, который и связывает поступающие атомы железы. В клетках в условиях отсутствия атомов железа имеется мРНК ферритина, но она не транслируется, так как к её 5'нетранслируемой последовательности присоединен белокингибитор трансляции. При поступлении атомов железа в клетку они взаимодействую с белкомингибитором, изменяя его конформацию, в результате чего белокингибитор теряет сродство к мРНК ферритина и по

кидает её. Ферритиновая мРНК, освобожденная от белкаингибитора, начинает транслироваться и в клетке появляется ферритин, способный связывать поступившие атомы железа. Интересно, что этот же регуляторный белок участвует в регуляции синтеза еще одного белка, имеющего отношение к поступлению атомов железа в клетку. Этим белком является рецептор трансферрина, локализованный в наружной мембране клетки. Рецептор трансферрина обеспечивает перенос атомов железа с транспортного белка крови трансферрина в клетку. Когда в клетке наблюдается избыток атомов железа, часть их остается связанными с белкомингибитором трансляции ферритиновой мРНК. Этот белокингибитор, содержащий связанные атомы железа, взаимодействует с мРНК, обеспечивающей синтез рецептора трансферрина, вызывая её дестабилизацию и последующую деградацию. Синтез рецептора прекращается, что в конечном итоге приводит к уменьшению поступления атомов железа в клетку. Таким образом, при участии одного и того же регуляторного белка ускоряется синтез одного белка ферритина и ингибируется синтез другого белка рецептора трансферрина.

Еще одним уровнем контроля экспрессии генов является контроль стабильности мРНК. Стабильность молекул мРНК может определяться или структурой самих молекул мРНК, или взаимодействием молекул мРНК с регуляторными белками. Пример дестабилизации мРНК в результате ее взаимодействия с белкомрегулятором приведен в предыдущем абзаце. На стабильность молекул мРНК оказывает большое влияние нуклеотидный состав её 3 ' нетранслируемой последовательности; мРНК, имеющие в этой зоне длинные последовательности, обогащенные А и у, как правило, имеют низкую стабильность. Стабильность тех или иных мРНК может изменяться. Так, стабильность гис

тоновых мРНК может сильно снижаться в Sфазе клеточного цикла, когда идет интенсивный синтез гистонов. С другой стороны, было показано, что стабильность мРНК, отвечающих за синтез белка казеина в молочных железах, значительно увеличивается под влиянием гормона пролактина.

3.2.Повреждения ДНК и способы их устранения

Стабильность того или иного вида обеспечивается стабильностью генетического аппарата клеток, образующих организмы этого вида. Представления о консервативной стабильности генома, базировавшиеся на тезисе о сверхустойчивости молекул ДНК, доминировавшие в среде молекулярных биологов до конца 70х годов, постепенно

были заменены на представления о динамической стабильности генетического аппарата клеток. Динамическая стабильность хромосом обеспечивается посредством обновления их компонентов, которое предполагает частичную деградацию отдельных поврежденных участков и параллельно идущий матричный биосинтез, сопровождающийся восста новление этих участков с полным сохранением генетической информации.

Известно, что в клетках постоянно идут процессы, нарушающие структуру молекул ДНК. Они достаточно разнообразны, но в целом могут быть сведены к следующим основным типам:

а). Образование одноцепочечных или двухцепочечных разрывов.

б). Потеря азотистого основания, в результате чего в антипараллельной цепи ДНК остается неспаренной азотистой основание.

в). Превращение одного азотистого основания в другое, в ре зультате чего нарушается комплементарное спаривание азотистых ос нований в структуре молекулы ДНК.

г). Образование ковалентных связей между азотистыми основа ниями одной цепи ДНК или между азотистыми основаниями, принадле жащим соседним дезоксирибонуклеотидным цепям молекулы.

д). Образование ковалентных связей между молекулой ДНК и молекулой того или иного белка.

е). Делеция или вставка отдельных дезоксирибонуклеотидов или последовательностей дезоксирибонуклеотидов в структуру ДНК.

корпускулярной. Ковалентные связи между соседними азотистыми основаниями, наиболее известными из которых являются ковалентные связи между соседними остатками тимина с образованием так называемых тиминовых димеров, часто возникают под действием УФрадиации. Различные типы повреждений ДНК возникают при действии на ДНК различных химически агрессивных ксенобиотиков или же под действием химически активных продуктов перекисного окисления липидов типа альдегидов, гидроперекисей или свободных радикалов. Всегда нужно помнить, что загрязнение окружающей среды промышленными отходами, радиоактивными материалами или уменьшение толщины озонового слоя атмосферы, увеличивающее поток достигающей земли УФрадиации, в конечном итоге приводит к увеличению частоты повреждений генетического аппарата клеток как человека, так и других окружающих нас форм жизни, причем последствия этих повреждений зачастую непредсказуемы.

Обшая частота повреждений ДНК в расчете на единицу времени неизвестна, к тому же она сильно зависит от воздействия на организм внешних факторов. Тем не менее, некоторые ориентировочные данные по частоте отдельных типов повреждений ДНК все же имеются. Так, полагают, что частота депуринизации, т.е. потерь пуриновых азотистых оснований, составляет величину порядка 5000 оснований в сутки на 1 клеточный геном, а частота дезаминирования цитозина с превращением его в урацил равняется примерно 100 на 1 геном в сутки.

Устранение многочисленных и постоянно происходящих поврежде ний ДНК достигается за счет эффективной работы систем репарации. Принципиальной базой для работы любой системы репарации является то, что в каждой клетке имеется две копии генетической информации по одной в каждой из двух цепей молекулы ДНК. Если нуклеотидная

последовательность одной из цепей ДНК оказывается измененной, информация не утрачивается, поскольку вторая ее копия сохраняется в другой неповрежденной цепи молекулы.

В клетках функционирует несколько вариантов систем репарации. Так, одноцепочечные разрывы ДНК без потерь отдельных дезоксирибонуклеотидов ликвидируются за счет действия ферментов ДНКлигаз, а тиминовые димеры, образующиеся в клетках под действием УФизлучения, разрушаются с помощью специального фермента

ДНКфотолиазы.

Но все же наиболее общим механизмом устранения повреждений ДНК является механизм эксцизионной репарации. Общий принцип рабо ты этой репарирующей системы состоит из четырех этапов:

а). Измененный участок ДНК узнается эндонуклеазой, которая разрезает цепь ДНК с 5'стороны от повреждения:

б). С помощью фермента 5'3'экзонуклеазы удаляется повреж денный нуклеотид обычно с несколькими прилежащими к нему с той и с другой стороны нуклеотидами:

в). Возникшая брешь застраивается с учетом принципа комплементарности при участии фермента bДНКполимеразы:

г). Стык сшивается ДНКлигазой:

С помощью этой репарирующей системы обычно удаляются отдельные измененные нуклеотиды. Например, при апуринизации один из дезоксирибозных остатков цепи ДНК теряет пуриновый нуклеотид. Фермент АПэндонуклеаза быстро распознает данный дефект и разрывает фосфодиэфирную связь в поврежденной цепи ДНК по соседству с поврежденным нуклеотидом с 5'стороны от повреждения. Далее следует удаление поврежденного нуклеотида и заполнение образовавшегося дефекта с восстановлением целостности дезоксирибонуклеотидной цепи.

При химической модификации азотистых оснований нуклеотидов место нарушения структуры ДНК опознается ферментами ДНКгликозилазами и поврежденное азотистое основание удаляется путем разрыва bNгликозидной связи. Дезоксирибонуклеотидный остаток, потерявший азотистое основание, опознается далее АПэндонуклеазой и удаляется, а восстановление целостности дезоксирибонуклеотидной цепи идет по ранее описанному механизму. Существует не менее шести типов ДНКгликозилаз, каждый из которых узнает свой вариант химической модификации азотистых оснований; например, есть фермент, удаляющий дезамированный цитозин, имеется фермент, удаляющий алкилированные азотистые основания и т.д. При более обширных повреждениях работают другие системы эксцизионной репарации, в ходе устранения таких нарушений поврежденная цепь ДНК разрезается ДНКэндонуклеазами с обоих сторон от зоны повреждения и поврежденный участок удаляется целиком. А затем возникшая брешь застраивается bДНКполимеразой и стык сшивается ДНКлигазой.

Наконец, в клетках имеется система пострепликативной или рекомбинационной репарации, которая способна устранять повреждения ДНК уже после ее удвоения. В этих случаях ферменты рекомбинационной репарации используют материал одной молекулы ДНК для восстановления другой молекулы. Система рекомбинационной репарации эффективна в случаях дефектов, образуемых в дочерних молекулах ДНКпри репликации матрицы, содержащей поврежденные азотистые основания.

О роли репарационных процессов свидетельствует тот факт, что клетки затрачивают значительную часть своих энергетических и пластических ресурсов на производство ферментов, участвующих в работе репарационных систем. В клетках эукариот обнаружено более 50 генов, кодирующих различные ферменты, участвующие в репарации повреждений. Нарушение работы систем репарации приводит к тяжелым последствиям. Так, у больных с пигментной ксеродермой нарушена работа системы репарации повреждений ДНК, возникающих в коже под действием УФрадиации. В клетках кожи таких больных накапливаются пиримидиновые димеры, что приводит к тяжелому повреждению кожи, включая развитие злокачественных опухолей (рак кожи).

Дата добавления: 2015-01-03