Gwneud iawn: beth yw hyn? mecanweithiau atgyweirio DNA

Gwneud iawn - eiddo cell byw i ddelio ag amrywiaeth o ddifrod DNA. Yn y byd y tu allan mae yna nifer o ffactorau a all achosi newidiadau anghildroadwy mewn organebau byw. Er mwyn diogelu eu cyfanrwydd, er mwyn osgoi treigladau patholegol a anghydnaws â bywyd, rhaid cael system o hunan-adferiad. Gan ei fod yn sathru uniondeb y deunydd genetig y gell? Ystyriwch y cwestiwn hwn yn fwy manwl. Hefyd, cael gwybod beth yn fecanweithiau atgyweirio y corff a sut maent yn gweithio.

Abnormaleddau yn y DNA

Efallai y moleciwl asid diocsiriboniwclëig cael eu torri yn ystod y biosynthesis yn ogystal ag o dan ddylanwad sylweddau niweidiol. Ymhlith y ffactorau negyddol, yn arbennig, yn cynnwys y tymheredd neu cryfder corfforol o darddiad gwahanol. Os bydd y toriad yn digwydd, mae'r broses gwneud iawn gell yn dechrau. Dyma ddechrau ar y gwaith o adfer y strwythur gwreiddiol y moleciwl DNA. Ar gyfer gwneud iawn yn cyfarfod cyfadeiladau ensymau penodol sy'n bresennol yn y celloedd. Ers anallu celloedd unigol i gyflawni rhai clefydau cysylltiedig adferiad. Y wyddoniaeth sy'n astudiaethau y prosesau o atgyweirio, - yn bioleg. O fewn y ddisgyblaeth cynnal llawer o brofion ac arbrofion, oherwydd y mae'n dod yn haws i ddeall y broses adfer. Dylid nodi bod y mecanweithiau atgyweirio DNA yn ddiddorol iawn, gan hanes y darganfyddiad ac astudio ffenomen hon. Pa ffactorau sy'n cyfrannu at ddechrau'r adferiad? I gychwyn y broses, mae'n angenrheidiol bod ysgogydd DNA effeithio ar atgyweirio meinwe. Beth sydd, fwy disgrifiwch isod.

Hanes o ddarganfod

Dechreuodd y ffenomen syndod astudio wyddonydd Americanaidd Kellner. Mae'r darganfyddiad arwyddocaol cyntaf ar daith o atgyweirio archwilio wedi dod yn ffenomen fel photoreactivation. Mae'r Gweinydd term a elwir yn effaith lleihau niwed arbelydriad UV ac ôl-drin cell hanafu llachar ffrwd o oleuni y pelydriad sbectrwm gweladwy.

"Adferiad Light"

Yn ddiweddarach Astudiaethau Kellner got parhad rhesymegol yn y gwaith o fiolegwyr America Setlou, Rupert a rhai eraill. Diolch i waith y grŵp hwn o wyddonwyr wedi cael ei sefydlu yn ddibynadwy fod photoreactivation yn broses sy'n cael ei ddechrau gan sylwedd arbennig - ensym sy'n catalyzes holltiad dimers thymin. Y nhw sydd, gan ei fod yn troi allan, eu ffurfio yn ystod yr arbrofion o dan olau uwchfioled. Felly lansio golau gweladwy llachar gweithredu o'r ensym, a oedd yn hyrwyddo holltiad dimers ac adfer cyflwr gwreiddiol y meinwe sydd wedi'i niweidio. Yn yr achos hwn, rydym yn sôn am amrywiaeth ngoleuni atgyweirio DNA. Rydym yn diffinio yn fwy clir. Gallwn ddweud bod y gwaith atgyweirio ysgafn - yn adfer y gwreiddiol agored i olau ar ôl y strwythur difrod DNA. Fodd bynnag, nid yw'r broses hon yn unig yn cyfrannu at gael gwared o anaf.

"Dark" adferiad

Beth amser ar ôl agor y golau ei ganfod atgyweirio tywyll. Mae hyn yn ffenomen yn digwydd heb unrhyw effaith pelydrau golau y sbectrwm gweladwy. Roedd hyn yn gwytnwch yn ystod yr astudiaeth sensitifrwydd rhai bacteria i uwchfioled pelydrau a ymbelydredd ïoneiddio. trwsio Dark DNA - gallu'r celloedd i gael gwared ar unrhyw newidiadau pathogenig asid diocsiriboniwclëig. Ond rhaid dweud nad yw hyn yn broses ffotocemegol, yn wahanol i'r adferiad golau.

Mae'r mecanwaith o "tywyll" Cleanup Difrod

Sylwadau o'r bacteria yn dangos bod ar ôl amser penodol ar ôl i'r organeb un gell yn derbyn cyfran o'r uwchfioled, gan arwain at rai rhannau o DNA eu difrodi, y gell yn rheoleiddio ei brosesau mewnol mewn ffordd arbennig. O ganlyniad, mae'r DNA wedi'i addasu yn unig yw darn torri o gadwyn cyffredin. Mae'r deillio ail-lenwi'r bylchau o'r asidau amino deunydd angenrheidiol. Mewn geiriau eraill, mae'n gwneud resynthesis o DNA. Agor wyddonwyr fath beth meinwe atgyweirio mor dywyll - mae hyn yn gam arall mewn archwilio galluoedd amddiffynnol rhyfeddol yr anifail a'r dynol.

Sut mae'r system trwsio

Mae arbrofion wedi dangos y dulliau o adfer a bodolaeth gallu hwn, yn cael eu perfformio gan ddefnyddio organebau un gell. Ond mae'r prosesau atgyweirio gynhenid mewn celloedd anifeiliaid a bodau dynol yn byw. Mae rhai pobl yn dioddef o pigmentosum xeroderma. Mae'r clefyd yn cael ei achosi gan ddiffyg gallu celloedd resynthesize difrodi DNA. Etifeddodd Xeroderma. O'r hyn sy'n system trwsio? Pedair ensym, sy'n cadw y broses atgyweirio - yn helicase DNA, -ekzonukleaza, polymeras a -ligaza. Y cyntaf o'r cyfansoddion hyn yn gallu cydnabod difrod i'r moleciwlau gadwyn o asid diocsiriboniwclëig. Mae'n nid yn unig yn cydnabod, ond hefyd yn torri'r gadwyn yn y lle iawn, i gael gwared ar y rhan o'r moleciwl haddasu. tynnu Adnau yn cael ei wneud gyda exonuclease DNA. Nesaf, y synthesis o cyfran newydd o moleciwl asid diocsiriboniwclëig o asidau amino gyda'r bwriad o ddisodli'r segment difrodi yn gyfan gwbl. Wel diweddglo hwn gweithdrefnau biolegol cymhleth perfformio gyda ensym DNA ligas. Mae'n gyfrifol am yr atodiad i'r gyfran difrodi y moleciwl syntheseiddio. Unwaith y bydd pob un o'r pedair ensymau wedi gwneud eu gwaith, y moleciwl DNA yn cael ei ddiweddaru yn llwyr a'r holl niwed y gorffennol. Dyma sut esmwyth mecanweithiau sy'n gweithio o fewn celloedd byw.

dosbarthiad

Ar y pwynt hwn, ysgolheigion wedi adnabod y mathau canlynol o systemau atgyweirio. Maent yn cael eu rhoi ar waith yn dibynnu ar wahanol ffactorau. Mae'r rhain yn cynnwys:

1. Ailysgogiad.
2. adferiad ailgyfuno.
3. Atgyweirio heteroduplexes.
4. trwsio trychiad.
5. Mae ailuno'r ben heb fod yn homologaidd o foleciwlau DNA.

Pob organeb un gell o leiaf tair system enzymatic. Mae gan bob un ohonynt y gallu i weithredu'r broses adfer. Mae'r systemau hyn yn cynnwys: uniongyrchol, trychiad a postreplicative. Mae tri math o atgyweirio DNA wedi procaryotau. Fel ar gyfer ewcaryotau, y mae ar gael iddynt, mecanweithiau ychwanegol, a elwir Miss-mathe a Sos-trwsio. Archwiliodd Bioleg fanwl yr holl o'r mathau hyn o hunan-iachau y deunydd genetig o gelloedd.

Strwythur mecanweithiau ychwanegol

trwsio Uniongyrchol - dyma'r ffordd lleiaf cymhleth o gael gwared ar y newidiadau patholegol yn y DNA. Mae'n cael ei gyflawni ensymau penodol. Diolch iddyn nhw, adfer strwythur y moleciwl DNA yn gyflym iawn. Yn gyffredinol, mae'r broses yn mynd yn ei flaen mewn un cam. Un o'r ensymau uchod yn methyltransferase O6-methylguanine-DNA. system atgyweirio trychiad - dyma'r math o hunan-iachau o asid diocsiriboniwclëig, sy'n golygu torri allan y asidau amino a addaswyd, ac ailosod dilynol eu safleoedd ail-syntheseiddio. Mae'r broses hon yn cael ei wneud mewn sawl cam. Yn ystod atgyweirio DNA postreplicative yn strwythur y moleciwl hwn efallai yn cael ei ffurfio mewn cadwyn gwerth fwlch. Yna maent yn cau gyda chyfranogiad protein RecA. system atgyweirio Postreplicative yn unigryw gan fod yn brin ei broses ganfod cam newidiadau pathogenig.

Pwy sy'n gyfrifol am y mecanwaith adennill

Hyd yma, mae gwyddonwyr yn gwybod bod yn greadur mor syml, fel E. coli, nid oes llai na hanner cant o genynnau yn uniongyrchol ar gyfer atgyweirio. Mae gan bob genyn gyfrifoldebau penodol. Mae'r rhain yn cynnwys: canfod, tynnu, synthesis, ymlyniad, adnabod effeithiau pelydrau UV, ac yn y blaen. Yn anffodus, unrhyw genynnau, gan gynnwys y rhai sy'n gyfrifol am y prosesau atgyweirio yn y gell, yn destun newidiadau mutational. Os digwydd hyn, yna maent yn lansio treigladau amlach ym mhob cell o'r corff.

Mae'r DNA difrod peryglus

Bob dydd, mae'r DNA ein celloedd y corff mewn perygl o ddifrod a newidiadau patholegol. Mae hyn yn cael ei hwyluso gan ffactorau amgylcheddol fel ymbelydredd uwchfioled, ychwanegion bwyd, cemegau, eithafion tymheredd, maes magnetig, nifer o straen sy'n cychwyn prosesau penodol yn y corff, ac yn fwy. Os bydd y strwythur DNA ei dorri, gall achosi celloedd treiglo difrifol a gall arwain at ganser yn y dyfodol. Dyna pam y mae'r corff yn gymhleth o fesurau i ddelio ag anafiadau o'r fath. Hyd yn oed os yw'r ensymau yn gallu dychwelyd i olwg gwreiddiol DNA, system trwsio yn gweithio allan i gadw difrod i isafswm.

ailgyfuno homologaidd

Byddwn yn deall yr hyn y mae. Ailgyfuno yw cyfnewid deunydd genetig yn y bwlch a cyfansawdd moleciwlau o asid diocsiriboniwclëig. Yn yr achos lle mae toriadau yn y DNA, y broses ailgyfuno homologaidd yn dechrau. Yn ystod y caiff ei gyfnewid darnau o ddwy moleciwlau. Gyda hyn strwythur gwreiddiol hadfer yn gywir o asid diocsiriboniwclëig. Gall treiddiad y DNA yn digwydd mewn rhai achosion. Trwy'r broses o ailgyfuniad yn bosibl i integreiddio'r ddwy elfen wahanol.

Mae'r mecanwaith i adennill y corff ac iechyd

Atgyweirio - mae'n hanfodol o weithrediad arferol y corff. Mae bod yn destun bob dydd a bygythiadau bob awr DNA difrod a threigladau, strwythur amlgellog yn addasu ac yn goroesi. Mae hyn yn digwydd hefyd oherwydd system atgyweirio sefydledig. Mae diffyg gwydnwch arferol achosi'r treiglad clefyd ac annormaleddau eraill. Mae'r rhain yn cynnwys amrywiaeth o patholeg, oncoleg a hyd yn oed heneiddio ei hun. Gall clefydau etifeddol oherwydd aflonyddwch trwsio arwain at tiwmorau malaen difrifol a annormaleddau eraill yr organeb. Nawr adnabod clefydau penodol a achosir gan systemau atgyweirio DNA malfunctioning yw. Mae'r rhain, er enghraifft, afiechydon fel syndrom Cockayne, xeroderma, nonpolyposis canser y colon, Trichothiodystrophy a rhai mathau o ganser.