Репарация генетического материала. Механизмы репарации

Факторы мутагенеза.

В настоящее время различают три группы мутагенных факторов:

•физические- физическими мутагенами называются физические воздействия на живые организмы, которые оказывают либо прямое влияние на ДНК, либо опосредованное влияние через системы репликации, репарации, рекомбинации. К ним относятся все виды ионизирующих излучений (гамма- и рентгеновские лучи, протоны, нейтроны и другие), ультрафиолетовое излучение, высокие и низкие температуры. Источники излучения – солнечный свет, ртутные лампы, рентгеновское излучение, радиоактивные элементы.

•химические -к химическим мутагенам относятся многие алкилирующие соединения, аналоги азотистых оснований нуклеиновых кислот, производные акридина, некоторые биополимеры (чужеродные ДНК или РНК), алкалоиды и многие другие.Также среди химических мутагенов выделяют супермутагены, увеличивающие частоту возникновения мутаций в 5-50 раз по сравнению с природной. Супермутагенами являются: диметилсульфат, иприт, этиленимин, уретан и др.

•биологические- к биологическим факторам мутагенеза относят старение, иммунные, нейроэндокринные конфликты в организме, а также последствия воздействия на организм факторов инфекционной природы. При этом виде мутагенеза возникновение изменений происходит опосредованно.Так, с возрастом в соматических клетках организмов увеличивается число генетических нарушений, чаще всего в числе хромосом. Поэтому частота рождения потомства с генетическими аномалиями повышается у старых животных. Учитывая, что шиншиллы сохраняют способность к рождению малышей до 12-16 лет, в этом возрасте наиболее вероятно появление мутантного потомства.

То, что вирусы являются фактором мутагенеза, было обнаружено еще в 1960-70-ых годах. В частности, почти все известные вирусы способны индуцировать цитогенетические изменения в клетках животных. Некоторые вирусы могут вызывать мутации за счет разрушения мембран лизосом или повышения их проницаемости, что может вызвать выход лизосомальных ферментов (в основном, ДНК-аз и протеаз), которые, воздействуя на ядро, могут индуцировать деструкцию хроматина.

Репарация генетическая — процесс устранения генетических повреждений и восстановления наследственного аппарата, протекающий в клетках живых организмов под действием специальных ферментов. Важным механизмом удаления повреждений в ДНК является:

•эксцизионная репарация.Специфическая нуклеаза удаляет небольшой сегмент ДНК, включающий поврежденный участок. Удаленный участок восстанавливается ДНК-полимеразой, использующей в качестве матрицы комплементарную цепь. Наконец, оставшийся одноцепочечный разрыв закрывается ДНК-лигазой.

• Тиминовые димеры могут быть удалены фотореактивацией.Специфическая фотолиаза связывается с дефектным участком ДНК и после облучения расщепляет димер с образованием отдельных нуклеиновых оснований.

•Репарация в результате рекомбинации.В этом процессе участок, содержащий повреждение, пропускается во время репликации. Образующаяся брешь закрывается путем сдвига соответствующего сегмента из правильно реплицированной второй цепи. Новая брешь ликвидируется с участием полимераз и ДНК-лигаз. В завершение первоначальный дефект устраняется путем вырезания.

Дата добавления: 2015-03-29