Riparazzjoni: x'hemm dan? mekkaniżmi ta 'tiswija tad-DNA

Riparazzjoni - proprjetà ċellola jgħixu biex jittrattaw ma 'varjetà ta' ħsara fid-DNA. Fid-dinja ta 'barra hemm ħafna fatturi li jistgħu jikkawżaw bidliet irriversibbli f'organiżmi ħajjin. Sabiex tkun ippreżervata l-integrità tagħhom, sabiex jiġi evitat mutazzjonijiet patoloġiċi u inkompatibbli mal-ħajja, għandu jkun hemm sistema ta 'awto-rkupru. Kif kisret l-integrità tal-materjal ġenetiku taċ-ċellula? Ikkunsidra din il-kwistjoni f'aktar dettall. Ukoll, issir taf liema huma mekkaniżmi tiswija tal-ġisem u kif jaħdmu.

Anormalitajiet fil-DNA

molekula aċidu deoxyribonucleic jistgħu jinqasmu fil-kors tal-bijosintesi kif ukoll taħt l-influwenza ta 'sustanzi ta' ħsara. Fost il-fatturi negattivi, b'mod partikolari, jinkludu it-temperatura jew il-qawwa fiżika ta 'oriġini differenti. Jekk il-ksur seħħew, il-proċess riparazzjoni ċellula jibda. Għalhekk jibda l-restawr tal-istruttura oriġinali tal -molekula tad-DNA. Għal riparazzjoni jissodisfaw kumplessi speċifiċi enżimi li huma preżenti fi ħdan l-ċelluli. Peress li l-inabbiltà ta 'ċelloli individwali biex jitwettqu xi marda rkupru assoċjat. Il-xjenza li l-istudji l-proċessi ta 'tiswija, - huwa bijoloġija. Fi ħdan il-dixxiplina wettqet ħafna testijiet u esperimenti, minħabba li din issir aktar faċli biex jinftiehem il-proċess ta 'rkupru. Għandu jiġi nnutat li l-mekkaniżmi ta 'riparazzjoni DNA huma interessanti ħafna, bħala l-istorja tal-iskoperta u l-istudju ta' dan il-fenomenu. Liema fatturi jikkontribwixxu għall-bidu tal-irkupru? Biex jibdew il-proċess, huwa meħtieġ li Stimulator DNA affettwati tiswija tat-tessuti. X'inhu dan, aktar tiddeskrivi hawn taħt.

Storja ta 'skoperta

Dan il-fenomenu sorprendenti beda jistudja Amerikana xjentist Kellner. L-ewwel sejba sinifikanti fuq vjaġġ ta 'tiswija esplorazzjoni saret tali fenomenu bħala photoreactivation. Dan Wejter terminu imsejjaħ effett tnaqqis tal-ħsara ta 'irradjazzjoni UV u wara l-trattati ċellula danneġġjata qawwi nixxiegħa ta' dawl tar-radjazzjoni ispettru viżibbli.

"Irkupru dawl"

Aktar tard studji Kellner ltqajna kontinwazzjoni loġika fil-xogħlijiet ta 'bijoloġisti Amerikana Setlou, Rupert u xi oħrajn. Grazzi għall-ħidma ta 'dan il-grupp ta' xjenzati ġie stabbilit b'mod affidabbli li photoreactivation huwa proċess li jinbeda minn sustanza speċjali - enzima li catalyzes l qsim ta dimers thymine. Huwa huma li, peress li rriżulta, ġew iffurmati matul l-esperimenti taħt dawl ultravjola. Għalhekk dawl viżibbli qawwi nediet azzjoni ta 'l-enzima, li promossi qsim tal dimers u jirrestawraw l-istat oriġinali tal-tessut bil-ħsara. F'dan il-każ qed nitkellmu dwar varjetà dawl ta 'tiswija tad-DNA. Niddefinixxu b'mod aktar ċar. Nistgħu ngħidu li d-dawl tiswija - hija li terġa 'l-oriġinali esposti għad-dawl wara l-istruttura ta' ħsara fid-DNA. Madankollu, dan il-proċess mhux biss jikkontribwixxi għall-eliminazzjoni ta 'ħsara.

"Dark" irkupru

Xi żmien wara l-ftuħ tad-dawl kienet misjuba tiswija dlam. Dan il-fenomenu isseħħ mingħajr effett ta 'raġġi tad-dawl ta' l-ispettru viżibbli. Dan reżiljenza instab matul l-istudju s-sensittività ta 'ċerti batterji li ultravjola rays u radjazzjoni jonizzanti. DNA tiswija skur - l-abbiltà taċ-ċelloli li tneħħi kwalunkwe bidliet patoġeniċi deoxyribonucleic acid. Iżda għandu jingħad li dan mhuwiex proċess fotokimiku, b'kuntrast mal-irkupru dawl.

Il-mekkaniżmu ta ' "dlam" Cleanup Ħsara

Osservazzjonijiet tal-batterji urew li wara ċertu żmien wara l-organiżmu b'ċellola waħda rċeviet porzjon tal-ultravjola, li jirriżulta f'xi sezzjonijiet tad-DNA kienu bil-ħsara, iċ-ċellula jirregola proċessi interni tiegħu b'ċertu mod. Bħala riżultat, il-DNA modifikat huwa sempliċement biċċa maqtugħa minn katina komuni. Il jirriżulta mill-ġdid timla l-lakuni ta 'l-aċidi amino materjal meħtieġ. Fi kliem ieħor, hija wettqet resynthesis tad-DNA. Ftuħ ta 'xjentisti tali ħaġa tessut tiswija kif skur - dan huwa pass ieħor fl-esplorazzjoni l-abilitajiet difensiva aqwa ta' l-annimali u l-bniedem.

Kif il-sistema ta 'tiswija

Esperimenti wrew il-mekkaniżmi ta 'rkupru u l-eżistenza stess ta' din il-ħila, kienu mwettqa bl-użu organiżmi b'ċellola waħda. Iżda l-proċessi ta 'tiswija huma inerenti fiċ-ċelluli ta' annimali u l-bnedmin jgħixu. Xi nies ibatu minn pigmentosum xeroderma. Din il-marda hija kkawżata minn nuqqas tal-kapaċità ta 'ċelluli resynthesize ħsara tad-DNA. Xeroderma wiret. Ta 'dak li huwa sistema ta' tiswija? Erba enzima, li jżomm il-proċess ta 'tiswija - a helicase DNA, -ekzonukleaza, polimerażi u -ligaza. L-ewwel minn dawn il-komposti huwa kapaċi jagħraf ħsara lill-molekuli katina ta 'aċidu deoxyribonucleic. Dan mhux biss jirrikonoxxi, iżda wkoll qatgħat tal-katina fil-post it-tajjeb, li tneħħi l-taqsima tal-molekula modifikati. tneħħija Depożitu isir bi exonuclease DNA. Sussegwentement, is-sinteżi ta 'porzjon ġdid ta' molekula aċidu deoxyribonucleic minn aċidi amino bil-ħsieb li jissostitwixxu kompletament l-segment ħsara. Ukoll finale dan proċeduri bijoloġiċi kumplessi mwettqa bi enzima ligase tad-DNA. Huwa responsabbli għall-twaħħil mal-parti danneġġjata tal-molekula sintetizzati. Ladarba erba enzimi kollha għamlu impjieg tagħhom, il-molekula tad-DNA huwa kompletament aġġornata u l-ħsara tal-passat. Dan huwa kif tajjeb mekkaniżmi li jaħdmu fi ħdan ċelloli ħajjin.

klassifikazzjoni

Wara dan, skulari identifikaw it-tipi ta 'sistemi ta' tiswija li ġejjin. Huma jkunu attivati skond fatturi differenti. Dawn jinkludu:

1. Riattivazzjoni.
2. irkupru rikombinazzjoni.
3. Tiswija ta 'heteroduplexes.
4. tiswija qtugħ.
5. -Riunifikazzjoni ta 'truf mhux omologi ta' molekuli DNA.

organiżmi wieħed-lati kollha jkollhom mill-inqas tliet sistemi enżimatiċi. Kull wieħed minnhom għandu l-abbiltà biex jimplimentaw il-proċess ta 'rkupru. Dawn is-sistemi jinkludu: dirett, qtugħ u postreplicative. It-tliet tipi ta 'tiswija tad-DNA jkollhom prokarjoti. Fir-ewkarjoti, huwa għad-dispożizzjoni tagħhom, mekkaniżmi addizzjonali, li huma msejħa Miss-mathe u SOS-tiswija. Bijoloġija eżaminat fid-dettall kollha ta 'dawn it-tipi ta' awto-rigenerazzjoni tal-materjal ġenetiku taċ-ċelloli.

Struttura mekkaniżmi addizzjonali

tiswija dirett - huwa l-mod l-inqas kkumplikata ta 'jwarrbu l-bidliet patoloġiċi fil-DNA. Din titwettaq enzimi speċifiċi. Grazzi lilhom, ir-restawr tal-istruttura tal-molekula tad-DNA huwa mgħaġġel ħafna. Ġeneralment, il-proċess jipproċedi fi stadju wieħed. Wieħed mill-enzimi ta 'hawn fuq hija methyltransferase O6-methylguanine-DNA. sistema ta 'tiswija qtugħ - dan huwa t-tip ta' awto-rigenerazzjoni tal-aċidu deoxyribonucleic, li jinvolvi qtugħ barra l-aċidi amino modifikati, u s-sostituzzjoni sussegwenti ta 'siti sintetizzati mill-ġdid tagħhom. Dan il-proċess isir f'diversi stadji. Matul tiswija tad-DNA postreplicative fl-istruttura ta 'dan molekula tista' tkun iffurmata fil-katina tal-valur vojt. Allura dawn magħluqa bil-parteċipazzjoni ta 'proteina RECA. sistema ta 'tiswija Postreplicative huwa uniku f'dak il-proċess tagħha jonqosha sejbien fażi ta' bidliet patoġeniċi.

Min hu responsabbli għall-mekkaniżmu ta 'rkupru

Sal-lum, xjentisti jafu li tali kreatura sempliċi, bħal E. coli, m'għandha l-ebda inqas minn ħamsin ġeni direttament għat-tiswija. Kull ġene għandha ċerti responsabbiltajiet. Dawn jinkludu: iskoperta, it-tneħħija, sinteżi, it-twaħħil, l-identifikazzjoni tal-effetti tal raġġi UV, eċċ. Sfortunatament, xi ġeni, inklużi dawk li huma responsabbli għall-proċessi ta 'tiswija fil-ċellula, soġġett għall-bidliet mutazzjonijiet. Jekk jiġri dan, allura dawn tniedi mutazzjonijiet aktar frekwenti fil-ċelluli tal-ġisem.

Id-DNA ħsara perikolużi

Kull jum, il-DNA ta 'ċelluli tal-ġisem tagħna huma f'riskju ta' ħsara u l-bidliet patoloġiċi. Dan huwa faċilitat minn fatturi ambjentali bħall- radjazzjoni ultravjola, addittivi fl-ikel, kimiċi, estremitajiet ta 'temperatura, kamp manjetiku, numerużi jenfasizza li tibda proċessi speċifiċi fil-ġisem, u aktar. Jekk l-istruttura tad-DNA hija maqsuma, tista 'tikkawża ċelluli mutazzjoni severa u jistgħu jwasslu għall-kanċer fil-futur. Dan għaliex il-korp huwa kumpless ta 'miżuri biex jittrattaw korrimenti bħal dawn. Anki jekk l-enzimi ma jkunux jistgħu jirritornaw għall-dehra oriġinali ta 'DNA, sistema ta' tiswija taħdem biex iżommu ħsara għal minimu.

rikombinazzjoni omologa

Aħna se jifhmu dak li hu. Rikombinazzjoni huwa iskambju ta 'materjal ġenetiku fil-vojt u kompost molekuli ta' aċidu deoxyribonucleic. Fil-każ fejn ikun hemm ksur fil-DNA, il-proċess rikombinazzjoni omologa jibda. Matul dan hija skambjata frammenti ta 'żewġ molekuli. Ma 'din l-istruttura oriġinali restawrata b'mod eżatt ta' aċidu deoxyribonucleic. penetrazzjoni ta 'l-DNA tista' sseħħ f'xi każijiet. Permezz tal-proċess ta 'rikombinazzjoni huwa possibbli li jiġu integrati ż-żewġ elementi differenti.

Il-mekkaniżmu ta 'rkupru tal-ġisem u s-saħħa

It-tiswija - hija prerekwiżit tal-funzjonament normali tal-ġisem. Li jkunu soġġetti għal kuljum u theddid fis-siegħa ħsara fid-DNA u mutazzjonijiet, l-istruttura multiċellulari tadatta u teżisti. Dan jiġri wkoll minħabba sistema ta 'tiswija stabbilita. In-nuqqas ta reżiljenza normali jikkawża l-mutazzjoni marda u anormalitajiet oħra. Dawn jinkludu varjetà ta 'patoloġija, onkoloġija u anke tixjiħ innifsu. mard ereditarju minħabba disturbi ta 'tiswija jista' jwassal għal tumuri malinni severi u anormalitajiet oħra tal-organiżmu. Issa identifikati ċertu mard ikkawżat minn sistemi funzjonament ħażin huwa tiswija tad-DNA. Dawn huma, pereżempju, mard bħall -sindromu Cockayne, xeroderma, nonpolyposis kanċer tal-kolon, Trichothiodystrophy u xi kanċers.