Herstel: Wat is dit? DNA herstel meganismes

Herstel - 'n lewende sel eiendom om te gaan met 'n verskeidenheid van DNA-skade. In die res van die wêreld is daar baie faktore wat onomkeerbare veranderinge in lewende organismes kan veroorsaak. Om hul integriteit te bewaar, om patologiese mutasies en in stryd is met die lewe te vermy, moet daar 'n stelsel van self-herstel wees. As dit oortree die integriteit van die genetiese materiaal van die sel? Oorweeg hierdie vraag in meer detail. Ook uit te vind wat is die liggaam se herstel meganismes en hoe dit werk.

Abnormaliteite in die DNA

Deoksiribonukleïensuur molekule verbreek mag word in die loop van die biosintese asook onder die invloed van skadelike stowwe. Onder die negatiewe faktore, in die besonder, sluit in die temperatuur of die fisiese krag van verskillende oorsprong. As die verbreking plaasgevind het, die sel herstel proses begin. So begin die herstel van die oorspronklike struktuur van die DNA-molekule. Vir herstelwerk aan spesifieke ensiem komplekse wat teenwoordig binne die selle is. Sedert die onvermoë van individuele selle sommige herstel geassosieer siekte uit te voer. Die wetenskap wat die prosesse van herstel bestudeer, - is biologie. Binne die dissipline uitgevoer 'n baie toetse en eksperimente, as gevolg van wat dit makliker om die herstelproses te verstaan. Dit sal opgemerk word dat die meganismes van DNA herstel is baie interessant, as die geskiedenis van die ontdekking en bestudering van hierdie verskynsel. Watter faktore dra by tot die begin van die herstel? Om mee te begin die proses, is dit nodig dat DNA stimulator geraak weefsel herstel. Wat is dit, meer beskryf hieronder.

Geskiedenis van die ontdekking

Hierdie verrassende verskynsel begin studeer Amerikaanse wetenskaplike Kellner. Die eerste beduidende ontdekking op 'n reis van eksplorasie herstel het so 'n verskynsel as fotoreaktivering. Hierdie term Kelner genoem skade vermindering effek van UV bestraling en post-behandel beseer sel helder stroom van lig van die sigbare spektrum bestraling.

"Lig Herstel"

Later studeer Kellner het 'n logiese voortsetting in die werke van die Amerikaanse bioloë Setlou, Rupert en 'n paar ander. Te danke aan die werk van hierdie groep wetenskaplikes is betroubaar vasgestel dat fotoreaktivering is 'n proses wat begin is deur 'n spesiale stof - 'n ensiem wat die cleavage van timiendimere kataliseer. Dit is hulle wat, as dit blyk, is gevorm in die loop van die eksperimente onder ultraviolet lig. So begin met 'n helder sigbare lig optrede van die ensiem wat cleavage van dimere bevorder en die herstel van die oorspronklike toestand van die beskadigde weefsel. In hierdie geval praat ons oor 'n ligte verskeidenheid van DNA herstel. Ons definieer dit meer duidelik. Ons kan sê dat die lig herstel - is die herstel van die oorspronklike blootgestel aan die lig gekom nadat die struktuur van DNA-skade. Tog is hierdie proses nie net bydra tot die uitwissing van 'n besering.

"Donker" herstel

'N geruime tyd ná die opening van die lig is bespeur donker herstel. Hierdie verskynsel kom sonder enige effek van lig strale van die sigbare spektrum. Dit veerkragtigheid is gevind tydens die studie die sensitiwiteit van sekere bakterieë om strale en ultraviolet ioniserende straling. Donker herstel DNA - die vermoë van selle om enige patogene veranderinge deoksiribonukleïensuur verwyder. Maar dit moet gesê word dat dit nie 'n fotochemiese proses, in teenstelling met die lig herstel.

Die meganisme van "donker" Skade Cleanup

Waarnemings van die bakterieë het getoon dat na 'n sekere tyd nadat die eensellige organisme 'n gedeelte van die ultraviolet, wat lei tot 'n paar afdelings van DNA ontvang is beskadig, die sel reguleer sy interne prosesse in 'n sekere manier. As gevolg hiervan, die gewysigde DNA is bloot 'n stuk gesny uit 'n gemeenskaplike ketting. Die gevolglike re-vul die gapings van die aminosure wat nodig is materiaal. Met ander woorde, dit gedra hersynthese van DNA. Opening van wetenskaplikes so iets soos donker herstel weefsel - dit is nog 'n stap in die ondersoek van die ongelooflike verdedigingsvermoëns van die dier en die mens.

Hoe werk die herstel stelsel

Eksperimente het die meganismes van herstel en die voortbestaan van hierdie vermoë aan die lig gebring, is uitgevoer met behulp van eensellige organismes. Maar die herstel prosesse inherent in lewende selle van diere en mense. Sommige mense ly aan xeroderma pigmentosum. Hierdie siekte word veroorsaak deur 'n gebrek aan die vermoë van selle resynthesize beskadig DNA. Xeroderma geërf. Waarvan is herstel stelsel? Vier ensiem, wat die herstel proses hou - 'n DNA helicase, -ekzonukleaza, polimerase en -ligaza. Die eerste van hierdie verbindings in staat is om skade aan die ketting molekules van deoksiribonukleïensuur erken. Dit erken nie alleen nie, maar ook sny die ketting op die regte plek, op die artikel van die gewysigde molekule verwyder. Deposito verwydering uit met 'n DNA eksonuklease gedra. Volgende, die sintese van 'n nuwe gedeelte van deoksiribonukleïensuur molekule van aminosure met die oog op heeltemal vervang die beskadigde segment. Wel finale! Hierdie komplekse biologiese prosedures wat met 'n DNA ligase ensiem. Dit is verantwoordelik vir die beslaglegging op die beskadigde gedeelte van die gesintetiseer molekule. Sodra al vier ensieme hul werk gedoen het, is die DNA molekule heeltemal opgedateer en al die skade van die verlede. Dit is hoe glad werk meganismes binne lewende selle.

klassifikasie

Op hierdie punt, het geleerdes die volgende tipes herstel stelsels geïdentifiseer. Hulle is geaktiveer, afhangende van verskillende faktore. Dit sluit in:

1. Aktiveer.
2. Rekombinasie herstel.
3. Herstel van heteroduplexes.
4. Eksisie herstel.
5. Die hereniging van nie-homoloë uithoeke van DNA molekules.

Alle enkelsellige organismes het ten minste drie ensiematiese stelsels. Elkeen van hulle het die vermoë om die herstelproses te implementeer. Hierdie stelsels sluit in: direkte, eksisie en postreplicative. Die drie soorte DNA herstel het prokariote. Soos vir eukariote, dit is tot hul beskikking, bykomende meganismes, wat geroep is Miss-Mathe en Sos-herstel. Biologie in detail ondersoek al hierdie vorme van self-genesing van die genetiese materiaal van selle.

Struktuur addisionele meganismes

Direkte herstel - dit is die minste ingewikkelde manier om ontslae te raak van die patologiese veranderinge in die DNA. Dit word uitgevoer spesifieke ensieme. Dankie aan hulle, die herstel van die struktuur van die DNA-molekule is baie vinnig. Oor die algemeen, die proses verder gaan in een stap. Een van die opsies ensieme is O6-methylguanine-DNA mercaptopurine. Eksisie herstel stelsel - dit is die tipe self-genesing van deoksiribonukleïensuur, wat behels die sny uit die gemodifiseerde aminosure, en die daaropvolgende vervanging van hul re gesintetiseer webwerwe. Hierdie proses word uitgevoer in verskeie stadiums gedra. Tydens postreplicative DNA herstel in die struktuur van hierdie molekuul kan gevorm word in 'n gaping waardeketting. Dan gesluit hulle met die deelname van RecA proteïen. Postreplicative herstel stelsel is uniek in die sin dat sy proses ontbreek fase opsporing van patogene veranderinge.

Wie is verantwoordelik vir die herstel meganisme

Tot op datum, wetenskaplikes weet dat so 'n eenvoudige skepsel, soos E. coli, het nie minder nie as vyftig gene direk vir herstel. Elke gene het sekere verantwoordelikhede. Dit sluit in: opsporing, verwydering, sintese, beslaglegging, identifikasie van die effekte van UV-strale, en so aan. Ongelukkig, 'n gene, insluitend dié wat verantwoordelik is vir die herstel prosesse in die sel is, onderworpe aan mutatie veranderinge. As dit gebeur, dan begin hulle meer gereeld mutasies in al die selle van die liggaam.

Die gevaarlike skade DNA

Elke dag, die DNA van ons liggaamselle is aan die risiko van skade en patologiese veranderinge. Dit word moontlik gemaak deur omgewingsfaktore soos ultraviolet bestraling, kos toevoeging, chemikalieë, temperatuur uiterstes, magnetiese veld, talle beklemtoon dat spesifieke prosesse in die liggaam te inisieer, en nog baie meer. As die DNA struktuur is gebreek, kan dit veroorsaak erge mutasie selle en kan lei tot kanker in die toekoms. Dit is waarom die liggaam is 'n kompleks van maatreëls om te gaan met sulke beserings. Selfs al is die ensieme nie in staat is om terug te keer na die oorspronklike voorkoms van DNA, herstel stelsel werk uit skade aan 'n minimum te beperk.

homoloë rekombinasie

Ons sal verstaan wat dit is. Rekombinasie is 'n uitruil van genetiese materiaal in die gaping en saamgestelde molekules van deoksiribonukleïensuur. In die geval waar daar breek in die DNA, homoloë rekombinasie proses begin. Tydens dit is uitgeruil fragmente van twee molekules. Met hierdie akkuraat herstel oorspronklike struktuur van deoksiribonukleïensuur. penetrasie van die DNA kan voorkom in sommige gevalle. Deur die proses van rekombinasie is moontlik om die twee verskillende elemente te integreer.

Die meganisme van herstel van die liggaam en gesondheid

Die herstel - dit is 'n voorvereiste van die normale funksionering van die liggaam. Word blootgestel aan die daaglikse en bedreigings uurlikse DNA skade en mutasies, meersellige struktuur pas en oorleef. Dit gebeur ook as gevolg van 'n gevestigde herstel stelsel. Die gebrek aan normale veerkragtigheid veroorsaak dat die siekte mutasie en ander abnormaliteite. Dit sluit in 'n verskeidenheid van patologie, onkologie en self selfs veroudering. Oorerflike siektes as gevolg van versteurings van herstel kan lei tot ernstige kwaadaardige gewasse en ander afwykings van die organisme. Nou geïdentifiseer sekere siektes wat veroorsaak word deur onklaar is DNA herstel stelsels. Dit is, byvoorbeeld, siektes soos Cockayne sindroom, xeroderma, nonpolyposis kolonkanker, trichothiodystrofie en sekere kankers.