Վերանորոգումից: Ինչ է սա: ԴՆԹ վերանորոգման մեխանիզմներ

Վերանորոգումից - կենդանի բջիջը գույքը հետ մի շարք ԴՆԹ վնասի. Արտաքին աշխարհում կան շատ գործոններ, որոնք կարող են առաջացնել անդառնալի փոփոխություններ կենդանի օրգանիզմների. Պահպանել իրենց ամբողջականությունը, պետք է խուսափել հիվանդության մուտացիաների եւ անհամատեղելի են կյանքի հետ, որ պետք է լինի մի համակարգ է ինքնորոշման վերականգնման. , Քանի որ այն խախտել է ամբողջականությունը գենետիկական նյութի խցում. Համարում այս հարցը ավելի մանրամասն. Բացի այդ, պարզել, թե ինչ են օրգանիզմի վերանորոգում մեխանիզմները, եւ թե ինչպես են նրանք աշխատում:

Խանգարումներին ԴՆԹ

Deoxyribonucleic թթու մոլեկուլ կարող է կոտրվել ընթացքում է կենսասինթեզի, ինչպես նաեւ ազդեցության տակ վնասակար նյութերի. Թվում բացասական գործոնների, մասնավորապես, ներառում է ջերմաստիճանը կամ ֆիզիկական ուժը տարբեր ծագման: Եթե Կոտրվածք տեղի է ունեցել, որ բջջային փոխհատուցումը գործընթացը սկսվում: Այսպիսով, սկսվում է վերականգնման բնօրինակը կառուցվածքի ԴՆԹ մոլեկուլում. Համար փոխհատուցման համապատասխանի Ֆերմենտային համալիրներ, որոնք առկա բջիջների. Քանի որ անկարող առանձին բջիջների իրականացնելու որոշակի վերականգնման հետ կապված հիվանդություն. Այն գիտությունն է, որ ուսումնասիրում է գործընթացները վերանորոգման, - է կենսաբանություն. Կարգապահության իրականացրել է բազմաթիվ թեստերի եւ փորձերի, որի շնորհիվ այն դառնում է ավելի հեշտ է հասկանալ, թե վերականգնման գործընթացը: Հարկ է նշել, որ մեխանիզմները ԴՆԹ վերանորոգման շատ հետաքրքիր է, քանի որ պատմության մեջ հայտնաբերելու եւ ուսումնասիրության այս երեւույթի. Ինչ գործոններ են նպաստել սկզբին վերականգնման. Է սկսել այդ գործընթացը, անհրաժեշտ է, որ ԴՆԹ stimulator ազդել հյուսվածքի վերականգնումը: Ինչ է այն, ավելի նկարագրել ստորեւ.

Պատմությունը հայտնաբերելու

Այս զարմանալի երեւույթը սկսեց ուսումնասիրել ամերիկյան գիտնական Kellner. Առաջին նշանակալից հայտնագործություն է ճանապարհորդության եւ հետազոտման վերանորոգման դարձել այնպիսի մի երեւույթ, քանի որ photoreactivation: Այս տերմինը Մատուցող կոչվում Վնասի նվազեցումը ազդեցությունը ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման եւ հետբուհական վերաբերվում վիրավորվել բջջային պայծառ հոսքի լույսի տեսանելի տիրույթի ճառագայթման.

«Լույս վերականգնման»

Ավելի ուշ ուսումնասիրում է Kellner տրամաբանական շարունակությունն ստացավ աշխատանքներին ամերիկյան կենսաբանները Setlou, Rupert եւ մի շարք այլ. Աշխատանքի շնորհիվ այս խմբի գիտնականների արդեն հուսալիորեն սահմանել է, որ photoreactivation մի գործընթաց է, որը սկսվել է հատուկ նյութ, որը enzyme, որ catalyzes է հերձում են թիմինի dimers: Դա նրանք, ովքեր, քանի որ պարզվեց, ձեւավորվել են ընթացքում փորձերի տակ ուլտրամանուշակագույն լույսի ներքո: Այսպիսով, մի պայծառ տեսանելի լույսը մեկնարկել ակցիա ֆերմենտի, որոնք նպաստեցին հերձում է dimers եւ վերականգնել բնօրինակը վիճակը վնասված հյուսվածքի. Այս դեպքում մենք խոսում ենք մի թեթեւ շարք ԴՆԹ վերանորոգման. Մենք սահմանել այն ավելի հստակ. Մենք կարող ենք ասել, որ լույսը վերանորոգման - վերականգնվում է, բնօրինակը ենթարկվում լույսի հետո կառուցվածքի ԴՆԹ վնասի. Սակայն, այդ գործընթացը ոչ միայն նպաստում է վերացման վնասվածք:

«Dark« առողջացումը

Որոշ ժամանակ անց բացմանը լույսի ներքո հայտնաբերվել մութ վերանորոգման. Այս երեւույթը տեղի է ունենում առանց որեւէ ուժի լույսի ճառագայթների տեսանելի սպեկտրի. Այս ճկունություն ժամանակ հայտնաբերվել էր ուսումնասիրության զգայունության որոշակի բակտերիաներ ուլտրամանուշակագույն ճառագայթներ եւ իոնացնող ճառագայթման. Մուգ վերանորոգում ԴՆԹ - ի կարողությունը բջիջների հեռացնել ցանկացած պաթոգեն փոփոխություններ deoxyribonucleic թթու. Բայց դա պետք է ասել, որ սա ոչ թե ֆոտոքիմիական գործընթաց, ի տարբերություն թեթեւ վերականգնման:

Մեխանիզմը «մութ» Damage Մաքրում

Դիտարկումները բակտերիաների ցույց տվեցին, որ այն բանից հետո, մի որոշ ժամանակ հետո միաբջիջ օրգանիզմի ստացել մի մասը ուլտրամանուշակագույն, որի արդյունքում որոշ հատվածներում ԴՆԹ վնասվել, բջջային կարգավորում է իր ներքին գործընթացները որոշակի ձեւով: Որպես հետեւանք, փոփոխվել ԴՆԹ պարզապես մի կտոր կտրել է ընդհանուր շղթայի. Արդյունքում ստացված վերակազմակերպման լրացնել բացերը է ամինաթթուների անհրաժեշտ նյութական. Այլ կերպ ասած, այն իրականացվում resynthesis ԴՆԹ: Բացումը գիտնականների նման բան, քանի որ մութ վերանորոգում հյուսվածք - սա եւս մեկ քայլ է ուսումնասիրել զարմանալի պաշտպանական ունակությունները կենդանու եւ մարդու.

Ինչպես է վերանորոգման համակարգին

Փորձարկումները ցույց են տվել, որ մեխանիզմները վերականգնման եւ բուն գոյությունը այս հնարավորության, կատարվել են միաբջիջ օրգանիզմների. Բայց վերանորոգման գործընթացները բնորոշ են ապրում բջիջները կենդանիների եւ մարդկանց. Որոշ մարդիկ տառապում xeroderma pigmentosum: Այս հիվանդությունը պայմանավորված է բացակայության ունակությամբ բջիջների resynthesize վնասված ԴՆԹ. Xeroderma ժառանգել. Թե ինչ է վերանորոգման համակարգ. Չորս enzyme, որը շարունակում է վերանորոգման գործընթացը ԴՆԹ helicase, -ekzonukleaza, պոլիմերազային եւ -ligaza: Առաջին այդ միացությունների կարող է ճանաչել վնաս շղթայի մոլեկուլների deoxyribonucleic թթու. Այն ոչ միայն ճանաչում, այլեւ կրճատումներ շղթան է ճիշտ տեղում, որպեսզի հեռացնել բաժինը ձեւափոխված մոլեկուլ: Ավանդ հեռացում իրականացվում է ԴՆԹ exonuclease: Հաջորդ, սինթեզի նոր մասնաբաժնի deoxyribonucleic թթու մոլեկուլ է amino թթուներ հետ դիտել է ամբողջությամբ փոխարինել վնասված հատվածը: Դե ֆինալ այս բարդ կենսաբանական ընթացակարգերը կատարվում է ԴՆԹ ligase enzyme. Այն պատասխանատու է հավելված է վնասված մասի սինթեզված մոլեկուլ: Երբ բոլոր չորս ֆերմենտներ, որոնք արել են իրենց գործը, որ ԴՆԹ-ն մոլեկուլ է ամբողջովին թարմացվել, եւ ամբողջ վնասը է անցյալում: Սա, ինչպես սահուն աշխատանքային մեխանիզմների շրջանակներում կենդանի բջիջների.

դասակարգումը

Այս պահին, գիտնականները հայտնաբերել են հետեւյալ տեսակի վերանորոգման համակարգերի. Դրանք ակտիվացվում կախված է տարբեր գործոններից: Դրանք ներառում են.

1. Վերաակտիվացման:
2. Recombination վերականգնումը:
3. Վերանորոգում heteroduplexes:
4. Excision վերանորոգման.
5. Միավորումն ոչ համանման ծայրերում ԴՆԹ մոլեկուլների.

Բոլոր միաբջիջ օրգանիզմները ունեն առնվազն երեք ֆերմենտային համակարգերի. Նրանցից յուրաքանչյուրը ունի կարողությունը իրականացնել վերականգնման գործընթացը: Այս համակարգերը ներառում են: անմիջական, excision եւ postreplicative. Երեք տեսակի ԴՆԹ վերանորոգման ունեն prokaryotes: Ինչ վերաբերում է eukaryotes, դա իրենց տրամադրության տակ, լրացուցիչ մեխանիզմների, որոնք կոչված Miss-mathe եւ Սոս վերանորոգման. Կենսաբանություն մանրամասն ուսումնասիրել է այդ բոլոր տեսակի ինքնորոշման բուժման է գենետիկական նյութի բջիջների.

Կառուցվածք լրացուցիչ մեխանիզմներ

Direct վերանորոգում, դա առնվազն բարդ ճանապարհ ազատվելու է պաթոլոգիկ փոփոխությունների ԴՆԹ. Այն իրականացվում է հատուկ ֆերմենտներ: Շնորհակալություն նրանց, որ վերականգնումը կառուցվածքի ԴՆԹ մոլեկուլում շատ արագ: Ընդհանուր առմամբ, այդ գործընթացը ընթանում է մեկ քայլ: Վերը նշված enzymes է O6-methylguanine-ԴՆԹ methyltransferase. Excision վերանորոգում համակարգը, - սա է տեսակ ինքնորոշման ապաքինման deoxyribonucleic թթու, որը ներառում է կտրում են ձեւափոխված amino թթուներ, եւ հետագա փոխարինման իրենց կրկին սինթեզվում կայքերից. Այս գործընթացը իրականացվում է մի քանի փուլով: Ընթացքում postreplicative ԴՆԹ վերանորոգման կառուցվածքում այս մոլեկուլ կարող է ձեւավորվել մեկ բացը արժեքային շղթայի. Այնուհետեւ նրանք փակված մասնակցությամբ reca սպիտակուցային. Postreplicative վերանորոգման համակարգը եզակի է, որ իր գործընթացը զուրկ փուլային հայտնաբերման ախտածին փոփոխությունների:

Ով է պատասխանատու համար վերականգնման մեխանիզմ

Մինչ օրս, գիտնականները գիտեն, որ նման մի պարզ էակ է, ինչպես եւ E. coli, ունի ոչ պակաս, քան հիսուն գեների ուղղակիորեն վերանորոգման համար: Յուրաքանչյուր գեն ունի որոշակի պարտականություններ. Դրանք ներառում են. Հայտնաբերում, հեռացում, սինթեզ, կապվածություն, նույնականացումը հետեւանքների ՈՒՄ ճառագայթներից, եւ այլն. Ցավոք, ցանկացած գեների, այդ թվում այնպիսիք, որոնք պատասխանատու են վերանորոգման գործընթացների խցում, ենթարկել mutational փոփոխությունների: Եթե դա տեղի ունենա, ապա նրանք սկսել են ավելի հաճախակի մուտացիաներ բոլոր բջիջների մարմնի.

Որ վտանգավոր վնաս ԴՆԹ

Ամեն օր, որ ԴՆԹ-ն, մեր օրգանիզմի բջիջների են ռիսկի վնասի եւ պաթոլոգիական փոփոխությունների: Սա նպաստում է շրջակա միջավայրի գործոնների, ինչպիսիք են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման, սննդային հավելումների, քիմիական նյութերի, ջերմաստիճանի ծայրահեղությունների, մագնիսական դաշտի, բազմաթիվ ընդգծում է, որ նախաձեռնել կոնկրետ գործընթացների մարմնի, եւ ավելի. Եթե ԴՆԹ կառուցվածքը կոտրված, ապա դա կարող է առաջացնել ծանր մուտացիան բջիջները եւ կարող է հանգեցնել քաղցկեղի ապագայում. Դա է պատճառը, որ մարմինն է համալիր միջոցառումներ է զբաղվել նման վնասվածքներով: Նույնիսկ, եթե enzymes չեն կարողանում վերադառնալ այս հոդվածի բուն տեսքը ԴՆԹ, վերանորոգման համակարգը աշխատում է, որպեսզի պահպանել վնաս է նվազագույնի:

համանման Recombination

Մենք պետք է հասկանանք, թե ինչ է դա: Recombination փոխանակում է գենետիկական նյութի բացը եւ բարդ մոլեկուլների deoxyribonucleic թթու. Այն դեպքում, երբ կան խախտումներ ԴՆԹ, համանման Recombination գործընթացը սկսվում է. Ընթացքում այն փոխանակել բեկորները երկու մոլեկուլների. Այս ճշգրիտ վերականգնված յուրահատուկ կառուցվածքին deoxyribonucleic թթու. ներթափանցումը ԴՆԹ կարող է առաջանալ որոշ դեպքերում. Միջոցով գործընթացի recombination հնարավոր է ինտեգրել երկու տարբեր տարրեր.

Մեխանիզմը վերականգնման մարմնի եւ առողջության

Վերանորոգման - դա մի նախապայման է բնականոն գործունեության մարմնի. Ենթարկվում է ամենօրյա եւ ամենժամյա սպառնալիքները ԴՆԹ վնասը եւ մուտացիաների, multicellular կառուցվածքը հարմարվում եւ գոյատեւում: Դա տեղի է ունենում նաեւ պայմանավորված է սահմանված վերանորոգման համակարգի. Պակասը նորմալ ճկունության հանգեցնում է հիվանդության մուտացիա եւ այլ ԱՆԿԱՆՈՆՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ. Դրանք ներառում են մի շարք պաթոլոգիաների, ուռուցքաբանության եւ նույնիսկ ծերացման իրեն: Ժառանգական հիվանդություններ, անկարգությունների հետեւանքով վերանորոգման կարող է հանգեցնել ծանր չարորակ ուռուցքների եւ այլ խանգարումներ օրգանիզմի: Այժմ նույնացնել որոշակի հիվանդությունների հետեւանքով առաջացած անսարքություն է ԴՆԹ-ի վերանորոգման համակարգեր. Դրանք են, օրինակ, հիվանդություններ, ինչպիսիք են Cockayne սինդրոմ, xeroderma, nonpolyposis հաստ աղիքի քաղցկեղ, Trichothiodystrophy եւ որոշ քաղցկեղ.