PembentukanPendidikan menengah dan sekolah

Pembaikan: apa ini? mekanisme pembaikan DNA

Pembaikan - hartanah sel hidup untuk berurusan dengan pelbagai kerosakan DNA. Di dunia luar terdapat banyak faktor yang boleh menyebabkan perubahan tidak dapat dipulihkan dalam organisma hidup. Untuk mengekalkan integriti mereka, untuk mengelakkan mutasi patologi dan tidak sesuai dengan kehidupan, perlu ada satu sistem pemulihan diri. Kerana ia melanggar integriti bahan genetik sel? Mempertimbangkan soalan ini dengan lebih terperinci. Juga, mengetahui apakah mekanisme pembaikan badan dan bagaimana ia berfungsi.

Keabnormalan dalam DNA

Deoksiribonukleik molekul asid boleh dipecahkan dalam perjalanan biosintesis dan juga di bawah pengaruh bahan berbahaya. Antara faktor-faktor negatif, khususnya, termasuk suhu atau kekuatan fizikal asal yang berbeza. Jika patah itu berlaku, proses pembaikan sel bermula. Oleh itu bermula pemulihan struktur asal molekul DNA. Untuk pembaikan memenuhi kompleks enzim tertentu yang terdapat di dalam sel-sel. Sejak ketidakupayaan sel individu untuk menjalankan beberapa penyakit pemulihan yang berkaitan. Sains yang mengkaji proses pembaikan, - adalah biologi. Dalam disiplin yang dijalankan banyak ujian dan eksperimen, kerana yang ia menjadi lebih mudah untuk memahami proses pemulihan. Perlu diingatkan bahawa mekanisme pembaikan DNA adalah sangat menarik, kerana sejarah penemuan dan kajian fenomena ini. Apakah faktor yang menyumbang kepada permulaan pemulihan? Untuk memulakan proses itu, ia adalah perlu bahawa perangsang DNA terjejas pembaikan tisu. Ada apa, lebih huraikan di bawah.

Sejarah penemuan

Fenomena mengejutkan mula belajar American saintis Kellner. Penemuan pertama yang penting dalam perjalanan pembaikan penerokaan telah menjadi satu fenomena sebagai photoreactivation. Ini Waiter jangka dipanggil bahaya kesan pengurangan sinaran UV dan selepas dirawat sel cedera terang aliran cahaya sinaran spektrum yang boleh dilihat.

"Pemulihan Cahaya"

Kemudian mengkaji Kellner mendapat kesinambungan logik dalam karya-karya ahli biologi Amerika Setlou, Rupert dan beberapa orang lain. Terima kasih kepada kerja-kerja kumpulan ini ahli sains telah pasti menetapkan bahawa photoreactivation adalah satu proses yang dimulakan oleh bahan khas - enzim yang memangkinkan belahan dimers thymine. Ia adalah mereka yang, kerana ia ternyata, telah dibentuk dalam perjalanan eksperimen di bawah cahaya ultraungu. Oleh itu cahaya yang boleh dilihat yang cerah melancarkan tindakan enzim, yang menggalakkan belahan dimers dan mengembalikan keadaan asal tisu yang rosak. Dalam kes ini kita bercakap mengenai pelbagai cahaya pembaikan DNA. Kita menentukan dengan lebih jelas. Kita boleh mengatakan bahawa pembaikan cahaya - yang mengembalikan asal terdedah kepada cahaya selepas struktur kerosakan DNA. Walau bagaimanapun, proses ini bukan sahaja menyumbang kepada penghapusan kecederaan.

"Gelap" pemulihan

Beberapa ketika selepas pembukaan cahaya dikesan pembaikan gelap. fenomena ini berlaku tanpa apa-apa kesan sinar cahaya spektrum yang boleh dilihat. daya tahan ini ditemui semasa kajian sensitiviti bakteria tertentu ultraviolet ray dan sinaran mengion. pembaikan gelap DNA - keupayaan sel-sel untuk mengeluarkan apa-apa perubahan patogenik asid deoksiribonukleik. Tetapi ia mesti berkata bahawa ini bukanlah satu proses fotokimia, berbeza dengan pemulihan ringan.

Mekanisme "gelap" Kerosakan Pembersihan

Pemerhatian bakteria menunjukkan bahawa selepas masa tertentu selepas organisma unisel diberikan sebahagian dari ultraviolet, menyebabkan beberapa bahagian DNA rosak, sel mengawal proses dalaman dengan cara yang tertentu. Hasilnya, DNA yang diubah suai itu hanya sekeping dipotong daripada rantaian biasa. Yang terhasil semula mengisi jurang asid amino bahan yang diperlukan. Dalam erti kata lain, ia membawa resynthesis DNA. Pembukaan saintis benda itu tisu pembaikan gelap - ini adalah satu lagi langkah dalam meneroka kebolehan pertahanan menakjubkan haiwan dan manusia.

Bagaimanakah sistem pembaikan

Eksperimen telah mendedahkan mekanisme pemulihan dan kewujudan kebolehan ini, telah dilakukan dengan menggunakan organisma unisel. Tetapi proses pembaikan wujud dalam sel-sel haiwan dan manusia yang hidup. Sesetengah orang mengalami xeroderma pigmentosum. Penyakit ini adalah disebabkan oleh kekurangan keupayaan sel-sel resynthesize rosak DNA. Xeroderma diwarisi. Apa yang sistem pembaikan? Empat enzim, yang menyimpan proses pembaikan - a helicase DNA, -ekzonukleaza, polymerase dan -ligaza. Pertama sebatian ini dapat mengenali kerosakan kepada molekul rantai asid deoksiribonukleik. Ia bukan sahaja mengiktiraf, tetapi juga memotong rantai di tempat yang betul, untuk menghapuskan bahagian molekul yang diubah suai. penyingkiran Deposit dijalankan dengan exonuclease DNA. Seterusnya, sintesis sebahagian baru molekul asid deoksiribonukleik daripada asid amino dengan tujuan untuk sepenuhnya menggantikan segmen yang rosak. Well Finale ini prosedur biologi kompleks dilakukan dengan enzim ligase DNA. Ia bertanggungjawab untuk lampiran untuk bahagian yang rosak molekul disintesis. Apabila semua empat enzim telah melakukan tugas mereka, molekul DNA sepenuhnya dikemaskini dan semua kerosakan yang telah lalu. Ini adalah bagaimana lancar bekerja mekanisme dalam sel hidup.

klasifikasi

Pada ketika ini, ulama telah mengenal pasti jenis-jenis sistem pembaikan. Ia diaktifkan bergantung kepada faktor-faktor yang berbeza. Ini termasuk:

  1. Pengaktifan semula.
  2. pemulihan penggabungan semula.
  3. Pembaikan heteroduplexes.
  4. pembaikan pemotongan.
  5. Penyatuan semula hujung bukan homolog molekul DNA.

Semua organisma unisel mempunyai sekurang-kurangnya tiga sistem enzim. Setiap daripada mereka mempunyai keupayaan untuk melaksanakan proses pemulihan. Sistem ini termasuk: langsung, pemotongan dan postreplicative. Tiga jenis pembaikan DNA mempunyai prokariot. Bagi eukariot, ia adalah untuk kegunaan mereka, mekanisme tambahan, yang dipanggil Miss-Mathe dan Sos-pembaikan. Biologi diperiksa secara terperinci semua jenis-jenis pemulihan diri bahan genetik sel.

Struktur mekanisme tambahan

pembaikan langsung - ia adalah cara yang rumit-kurangnya menghilangkan perubahan patologi dalam DNA. Ia dijalankan enzim tertentu. Terima kasih kepada mereka, pemulihan struktur molekul DNA adalah sangat cepat. Secara umumnya, proses ini diteruskan dalam satu langkah. Salah satu enzim di atas adalah Methyltransferase O6-methylguanine-DNA. sistem pembaikan pemotongan - ini adalah jenis pemulihan diri asid deoksiribonukleik, yang melibatkan memotong asid amino diubah suai, dan penggantian berikutnya laman-disintesis semula mereka. Proses ini dijalankan dalam beberapa peringkat. Semasa pembaikan DNA postreplicative dalam struktur molekul ini boleh dibentuk di dalam rantaian nilai jurang. Maka mereka ditutup dengan penyertaan Reca protein. sistem pembaikan Postreplicative adalah unik kerana prosesnya tidak mempunyai pengesanan fasa perubahan patogenik.


Siapakah yang bertanggungjawab untuk mekanisme pemulihan

Setakat ini, ahli-ahli sains tahu bahawa apa-apa makhluk yang mudah, seperti E. coli, mempunyai tidak kurang daripada lima puluh gen secara langsung untuk pembaikan. Setiap gen mempunyai tanggungjawab tertentu. Ini termasuk: pengesanan, pengalihan, sintesis, lampiran, mengenal pasti kesan-kesan sinaran UV, dan sebagainya. Malangnya, apa-apa gen, termasuk mereka yang bertanggungjawab untuk proses pembaikan dalam sel, tertakluk kepada perubahan mutasi. Jika ini berlaku, maka mereka melancarkan mutasi lebih kerap dalam semua sel badan.

Berbahaya kerosakan DNA

Setiap hari, DNA sel-sel badan kita mempunyai risiko kerosakan dan perubahan patologi. Ini dibantu oleh faktor persekitaran seperti radiasi ultraviolet, aditif makanan, bahan kimia, suhu melampau, medan magnet, pelbagai tekanan yang memulakan proses tertentu di dalam badan, dan banyak lagi. Jika struktur DNA yang rosak, ia boleh menyebabkan sel-sel mutasi yang teruk dan boleh membawa kepada kanser pada masa hadapan. Itulah sebabnya badan adalah kompleks langkah-langkah untuk menangani kecederaan itu. Walaupun enzim tidak dapat kembali ke rupa asal DNA, sistem pembaikan kerja-kerja kepada menjaga kerosakan minimum.

penggabungan semula homolog

Kita akan memahami apa yang ada. Penggabungan semula adalah pertukaran bahan genetik dalam jurang dan sebatian molekul asid deoksiribonukleik. Dalam kes di mana terdapat rehat dalam DNA, proses penggabungan semula homolog bermula. Semasa ia ditukar serpihan dua molekul. Dengan struktur asal ini dipulihkan tepat asid deoksiribonukleik. penembusan DNA boleh berlaku dalam beberapa kes. Melalui proses penggabungan semula adalah mungkin untuk mengintegrasikan kedua-dua elemen yang berbeza.

Mekanisme pemulihan badan dan kesihatan

pembaikan - ia adalah satu prasyarat fungsi normal badan. Yang tertakluk kepada setiap hari dan setiap jam ancaman kerosakan DNA dan mutasi, struktur multicellular menyesuaikan diri dan bertahan. Ini berlaku juga disebabkan oleh sistem pembaikan ditubuhkan. Kekurangan daya tahan normal menyebabkan mutasi penyakit dan lain-lain keabnormalan. Ini termasuk pelbagai patologi, onkologi dan juga penuaan sendiri. penyakit keturunan disebabkan oleh gangguan pembaikan boleh membawa kepada tumor malignan yang teruk dan lain-lain keabnormalan organisma. Kini dikenal pasti penyakit tertentu yang disebabkan oleh sistem pembaikan DNA rosak adalah. Ini adalah, sebagai contoh, penyakit seperti sindrom Cockayne, xeroderma, bukan poliposis kanser kolon, Trichothiodystrophy dan beberapa jenis kanser.

Similar articles

 

 

 

 

Trending Now

 

 

 

 

Newest

Copyright © 2018 ms.atomiyme.com. Theme powered by WordPress.