Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Тема 4: Репарация




Хотя ДНК является достаточно стабильной молекулой благодаря «сокрытию» реакционноспособных групп внутри двухцепочечной молекулы и вследствие стойкости дезоксирибозы по сравнению с рибозой, все же она подвергается изменениям под воздействием следующих факторов:

спонтанные мутации (частота 10-4–10-11), происходящие под воздействием тепловой энергии, активных метаболитов, при ошибках в работе ДНК-полимераз;

индуцированные мутации под воздействием УФЛ, ионизирующей радиации, многочисленных химических мутагенов;

рекомбинативные процессы, осуществляемые при участии мобильных генетических элементов - МГЭ (плазмид, транспозонов, вирусов).

Важную роль в исправлении повреждений ДНК, вызванных мутациями и рекомбинациями, играет репаративная система клетки, включающая целый ряд разнообразных ферментов. Репаративные ферменты могут действовать точечно, исправляя локальные мутации (прямая репарация, фотореактивация), а могут и удалять достаточно крупные участки поврежденной ДНК (эксцизионная репарация, темновая репарация). Образовавшиеся при этом делеции застраиваются с использованием неповрежденной матричной цепи при участии репликативных ферментов. В случае особо мощного воздействия мутагенов включается SOS-индуцированная репарация, которая призвана сохранить ДНК любой ценой, даже допуская ошибочное встраивание нуклеотидов.

 

Классификация систем репарации

 

І. Система модификации и рестрикции у бактерий

ІІ. Репликационная репарация – коррекция ДНК с помощью ДНК-полимераз и др. ферментов по ходу репликации.

ІІІ. Пострепликационная репарация (в основном рекомбинационная) – исправления повреждений в уже синтезированной ДНК.

Рассмотрим эти типы репараций.

І. МR-система (система рестрикции-модификации)

МR-система у бактерий представлена двумя типами ферментов: метилазами и рестриктазами и направлена на уничтожение чужеродной ДНК, проникающей в клетку извне или же на ДНК, образующуюся в результате спонтанных внутренних мутаций.

Метилазы метят метильными группами аденин и цитозин в определенных участках собственной ДНК – «горячих точках» рестрикции. Горячими точками рестрикции являются обычно небольшие палиндромы – участки ДНК, в которых относительно условной точки симметрии в транс-положении имеются инвертированные повторы, т.е. одинаковые, но повернутые относительно друг друга на 1800, например:

А А Г Г Ц А Т Г Ц Ц Т Т

Т Т Ц Ц Г Т А Ц Г Г А А

 

Рис. 4.1. Пример палиндрома (стрелкой обозначена условная ось симметрии, относительно которой цепи повернуты на 180О в транс-положении)

 

Рестриктазы в этих же сайтах («горячих точках» рестрикции) могут разрезать ДНК, если она не метилирована. Эта система защиты направлена прежде всего на проникающую в клетку чужеродную ДНК (в основном фаговую). Метилазная и рестриктазная активности могут принадлежать одному белку, а могут – двум разным белкам. Метилирование «своей» ДНК в специфических сайтах предотвращает ее от разрушения собственными рестриктазами. Действием метилаз можно объяснить появление в ДНК минорных азотистых оснований – 5-метилцитозина и 6-метиламинопурина. Они появляются сразу после репликации.

Сейчас известно более 400 микробных рестриктаз, которые распознают приблизительно 100 сайтов рестрикции. Рестриктазы могут разрезать ДНК с образованием «тупых» концов, т.е. с образованием равных фрагментов ДНК в месте гидролиза. Другие рестриктазы могут образовывать «липкие» концы, т.е. разрезают сайт рестрикции со смещением и образованием выступа в одной цепи разрыва и пробела – в другой цепи. Образованные липкие концы комплементарны друг другу. Это свойство рестриктаз широко используется в генной инженерии для встраивания генов в векторы – плазмиды, транспозоны, вирусы и др.

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2013-12-13; Просмотров: 640; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.01 сек.