Riparazione: che cosa è questo? meccanismi di riparazione del DNA

Riparazione – una proprietà cellula vivente a che fare con una serie di danni al DNA. Nel mondo esterno ci sono molti fattori che possono causare cambiamenti irreversibili negli organismi viventi. Per preservare la loro integrità, per evitare mutazioni patologiche e incompatibile con la vita, ci deve essere un sistema di auto-recupero. Come ha violato l'integrità del materiale genetico della cellula? Considerate questa domanda in modo più dettagliato. Inoltre, scoprire quali sono i meccanismi di riparazione del corpo e come funzionano.


Anomalie nel DNA

molecola di acido desossiribonucleico può essere rotto nel corso della biosintesi così come sotto l'effetto di sostanze nocive. Tra i fattori negativi, in particolare, comprendono la temperatura o la forza fisica di origine diversa. Se si è verificato la frattura, il processo riparativo cellula comincia. Così inizia il restauro della struttura originale della molecola del DNA. Per soddisfare riparazione complessi enzimatici specifici che sono presenti all'interno delle cellule. Dal momento che l'incapacità delle singole cellule di svolgere qualche malattia recupero associata. La scienza che studia i processi di riparazione, – è la biologia. All'interno della disciplina effettuato un sacco di prove ed esperimenti, a causa della quale diventa più facile da capire il processo di recupero. Va notato che i meccanismi di riparazione del DNA sono molto interessanti, come la storia della scoperta e lo studio di questo fenomeno. Quali fattori contribuiscono all'inizio della ripresa? Per avviare il processo, è necessario che stimolatore del DNA colpito la riparazione dei tessuti. Di cosa si tratta, più descrivere qui di seguito.

La storia della scoperta

Questo fenomeno sorprendente iniziato a studiare American Scientist Kellner. La prima scoperta significativa in un viaggio di esplorazione di riparazione è diventato un fenomeno come fotoriattivazione. Questo Cameriere termine chiamato danno effetto di riduzione di irradiazione UV e post-trattati luminoso cellule feriti flusso di luce della radiazione spettro visibile.

"Recupero Light"

Studi successivi Kellner ha ottenuto una continuazione logica nelle opere di biologi americani Setlou, Rupert e alcuni altri. Grazie al lavoro di questo gruppo di scienziati è stato stabilito che in modo affidabile fotoriattivazione è un processo che è iniziato da una sostanza speciale – un enzima che catalizza la scissione di dimeri timina. Sono loro che, come si è scoperto, sono formati nel corso degli esperimenti sotto luce ultravioletta. Così una luce visibile luminosa lanciato azione dell'enzima, che ha promosso scissione di dimeri e ripristinare la condizione originale del tessuto danneggiato. In questo caso stiamo parlando di una luce varietà di riparazione del DNA. Definiamo più chiaramente. Possiamo dire che la luce riparazione – è ripristinare l'originale esposto alla luce dopo che la struttura del danno al DNA. Tuttavia, questo processo non solo contribuisce alla eliminazione del danno.

recupero "Dark"

Qualche tempo dopo l'apertura della luce è stata rilevata riparazione scuro. Questo fenomeno avviene senza alcun effetto di raggi di luce dello spettro visibile. Tale resistenza è stato trovato durante lo studio della sensibilità di alcuni batteri alle radiazioni ultraviolette e radiazioni ionizzanti. la riparazione del DNA Oscuro – la capacità delle cellule di rimuovere tutte le modifiche patogeni acido desossiribonucleico. Ma va detto che questo non è un processo fotochimico, contrariamente al recupero luce.

Il meccanismo di Damage Cleanup "dark"

Osservazioni dei batteri hanno mostrato che dopo un certo tempo dopo l'organismo unicellulare ricevuto una porzione dei raggi ultravioletti, risultando in alcune sezioni di DNA sono stati danneggiati, la cellula regola i processi interni in un certo modo. Di conseguenza, il DNA modificato è semplicemente un pezzo tagliato da una catena comune. Il conseguente ri-colmare le lacune degli amminoacidi materiale necessario. In altre parole, portato resintesi di DNA. Apertura di scienziati una cosa come la riparazione dei tessuti scuri – questo è un altro passo per esplorare le incredibili capacità difensive della animale e l'umano.

Come funziona il sistema di riparazione

Gli esperimenti hanno rivelato i meccanismi di recupero e l'esistenza stessa di questa capacità, sono stati eseguiti utilizzando organismi unicellulari. Ma i processi di riparazione sono inerenti cellule di animali e gli esseri umani viventi. Alcune persone soffrono di xeroderma pigmentoso. Questa malattia è causata da una mancanza di capacità delle cellule danneggiate risintetizzare DNA. Xeroderma ereditato. Di che cosa è sistema di riparazione? Quattro enzima, che mantiene il processo di riparazione – una DNA elicasi, -ekzonukleaza, polimerasi e -ligaza. Il primo di questi composti è in grado di riconoscere danni alle molecole a catena di acido desossiribonucleico. E non solo riconosce, ma riduce anche la catena al posto giusto, per rimuovere la sezione della molecola modificata. la rimozione di deposito viene effettuata con un'esonucleasi DNA. Successivamente, la sintesi di una nuova porzione di molecola di acido desossiribonucleico da aminoacidi al fine di sostituire completamente il segmento danneggiato. Bene FINALE questo complesso procedure biologiche eseguite con un enzima DNA ligasi. Esso è responsabile per il fissaggio alla porzione danneggiata della molecola sintetizzata. Una volta che tutti e quattro gli enzimi hanno fatto il loro lavoro, la molecola di DNA è completamente aggiornato e tutti i danni del passato. Questo è il modo agevolmente i meccanismi di lavoro all'interno delle cellule viventi.

classificazione

A questo punto, gli studiosi hanno individuato i seguenti tipi di sistemi di riparazione. Essi vengono attivati a seconda di diversi fattori. Questi includono:

  1. Riattivazione.
  2. recupero ricombinazione.
  3. Riparazione di eteroduplex.
  4. Riparazione per escissione.
  5. La riunificazione di estremità non omologhe di molecole di DNA.

Tutti gli organismi unicellulari hanno almeno tre sistemi enzimatici. Ognuno di loro ha la possibilità di implementare il processo di recupero. Questi sistemi comprendono: diretta, escissione e postreplicative. I tre tipi di riparazione del DNA hanno procarioti. Da per eucarioti, è a loro disposizione, meccanismi aggiuntivi, che sono chiamati miss matematico per S e Sos riparazione. Biologia esaminato in dettaglio tutti questi tipi di auto-guarigione del materiale genetico delle cellule.

Struttura meccanismi aggiuntivi

riparazione diretta – è il modo meno complicato per liberarsi delle alterazioni patologiche nel DNA. Essa viene effettuata enzimi specifici. Grazie a loro, il restauro della struttura della molecola del DNA è molto veloce. Generalmente, il processo procede in un'unica fase. Uno degli enzimi sopra è metiltransferasi O6-metilguanina-DNA. sistema di riparazione per escissione – questo è il tipo di auto-guarigione di acido desossiribonucleico, che comporta il taglio gli amminoacidi modificati, e successiva sostituzione dei loro siti ri-sintetizzato. Questo processo avviene in più fasi. Durante postreplicative riparazione del DNA nella struttura di questa molecola può essere formata in una catena di valore gap. Poi hanno chiuso con la partecipazione di proteine RecA. sistema di riparazione Postreplicative è unica in quanto il suo processo manca di rivelazione di fase di cambiamenti patogeni.

Chi è responsabile per il meccanismo di recupero

Fino ad oggi, gli scienziati sanno che una semplice creatura, come E. coli, ha non meno di cinquanta geni direttamente per la riparazione. Ogni gene ha certe responsabilità. Questi includono: rilevamento, la rimozione, la sintesi, attaccamento, identificazione degli effetti dei raggi UV, e così via. Purtroppo, eventuali geni, compresi quelli che sono responsabili dei processi di riparazione nella cella, sottoposto a cambiamenti mutazionali. Se questo accade, allora lanciano mutazioni più frequenti in tutte le cellule del corpo.

Il danno al DNA pericoloso

Ogni giorno, il DNA delle cellule del nostro corpo sono a rischio di danni e alterazioni patologiche. Ciò è facilitato da fattori ambientali come la radiazione ultravioletta, additivi alimentari, prodotti chimici, temperature estreme, campo magnetico, numerose sollecitazioni che avviano processi specifici del corpo, e più. Se la struttura del DNA è rotto, può indurre le cellule di mutazione gravi e può portare al cancro in futuro. Ecco perché il corpo è un complesso di misure per affrontare tali lesioni. Anche se gli enzimi sono in grado di tornare l'aspetto originale del DNA, sistema di riparazione che lavora per mantenersi al minimo i danni.

ricombinazione omologa

Noi capiamo di cosa si tratta. Ricombinazione è uno scambio di materiale genetico nel tagliato e composti molecole di acido desossiribonucleico. Nel caso in cui ci sono interruzioni nel DNA, ricombinazione omologa comincia. Durante esso viene scambiato frammenti di due molecole. Con questa struttura originaria accuratamente restaurata di acido desossiribonucleico. penetrazione del DNA può verificarsi in alcuni casi. Attraverso il processo di ricombinazione è possibile integrare i due elementi diversi.

Il meccanismo di recupero del corpo e della salute

La riparazione – è un prerequisito del normale funzionamento del corpo. Essere sottoposto a tutti i giorni e le minacce orarie danno al DNA e mutazioni, la struttura multicellulare si adatta e sopravvive. Ciò si verifica anche a causa di un sistema di riparazione stabilita. La mancanza di resilienza normale causa la malattia mutazione e altre anomalie. Questi includono una varietà di patologie, oncologia e persino invecchiamento stesso. malattie ereditarie dovute a disturbi di riparazione possono portare a gravi tumori maligni e altre anomalie dell'organismo. Ora identificato alcune malattie causate da sistemi di riparazione del DNA è malfunzionanti. Questi sono, per esempio, malattie come la sindrome di Cockayne, xeroderma, nonpolyposis cancro del colon, Tricotiodistrofia e alcuni tipi di cancro.