Reparació: Què és això? mecanismes de reparació de l'ADN

Reparació - una propietat cèl·lula viva per fer front a una varietat de danys en l'ADN. Al món exterior, hi ha molts factors que poden causar canvis irreversibles en els organismes vius. Per preservar la seva integritat, per evitar mutacions patològiques i incompatible amb la vida, hi ha d'haver un sistema d'auto-recuperació. Ja que va violar la integritat del material genètic de la cèl·lula? Examinar aquesta qüestió amb més detall. També, esbrini quins són els mecanismes de reparació del cos i com funcionen.

Anomalies en el DNA

molècula d'àcid desoxiribonucleic pot trencar-se en el curs de la biosíntesi, així com sota la influència de substàncies nocives. Entre els factors negatius, en particular, incloure la temperatura o la força física d'origen diferent. Si s'ha produït la fractura, el procés de reparació cel·lular comença. Així comença la restauració de l'estructura original de la molècula d'ADN. Per a la reparació satisfer complexos enzimàtics específics que estan presents dins de les cèl·lules. Atès que la incapacitat de les cèl·lules individuals per dur a terme alguna malaltia de recuperació associat. La ciència que estudia els processos de reparació, - és la biologia. Dins de la disciplina porta a terme una gran quantitat de proves i experiments, a causa de la qual cosa es fa més fàcil d'entendre el procés de recuperació. Cal assenyalar que els mecanismes de reparació de l'ADN són molt interessants, com la història de la descoberta i l'estudi d'aquest fenomen. Quins factors contribueixen a l'inici de la recuperació? Per iniciar el procés, cal que l'estimulador d'ADN afectada la reparació de teixits. Què és, més detalls a continuació.

Història del descobriment

Aquest fenomen sorprenent va començar a estudiar American Scientist Kellner. El primer descobriment significatiu en un viatge d'exploració de reparació s'ha convertit en un fenomen com fotoreactivación. Aquest Cambrer terme anomenat efecte de reducció del dany de la irradiació UV i post-tractat amb cèl·lules lesionat brillant corrent de llum de la radiació de l'espectre visible.

"Recuperació de la Llum"

Més tard estudia Kellner va aconseguir una continuació lògica en les obres dels biòlegs nord-americans Setlou, Rupert i alguns altres. Gràcies a la tasca d'aquest grup de científics s'ha establert de manera irrefutable que fotoreactivación és un procés que s'inicia amb una substància especial - un enzim que catalitza l'escissió de dímers de timina. Són ells els que, com es va veure després, es va formar en el curs dels experiments amb llum ultraviolada. Així, una llum visible brillant llançar acció de l'enzim, que va promoure l'escissió de dímers i restaurar l'estat original del teixit danyat. En aquest cas estem parlant d'una varietat llum de la reparació de l'ADN. Es defineix amb més claredat. Podem dir que la reparació de la llum - està restaurant l'original exposat a la llum després que l'estructura del dany en l'ADN. No obstant això, aquest procés no només contribueix a l'eliminació de la lesió.

recuperació "fosc"

Algun temps després de l'obertura de la llum es va detectar reparació fosca. Aquest fenomen es produeix sense cap efecte dels raigs de llum de l'espectre visible. Aquesta resistència es va trobar durant l'estudi de la sensibilitat de certs bacteris als raigs ultraviolats i la radiació ionitzant. Fosc ADN reparació - la capacitat de les cèl·lules per eliminar els canvis patogènics àcid desoxiribonucleic. Però cal dir que aquest no és un procés fotoquímic, en contrast amb la recuperació de la llum.

El mecanisme de neteja del danys de "fosc"

Observacions dels bacteris van mostrar que després d'un cert temps després que l'organisme unicel·lular va rebre una porció de la radiació ultraviolada, el que resulta en algunes seccions d'ADN van ser danyades, la cèl·lula regula els seus processos interns d'una manera determinada. Com a resultat, l'ADN modificat és simplement una peça tallada d'una cadena comuna. El resultant re-omplir les llacunes dels aminoàcids material necessari. En altres paraules, es porta a la resíntesi d'ADN. Obertura dels científics tal cosa com la reparació del teixit fosc - aquest és un altre pas en l'exploració de les sorprenents capacitats defensives de l'animal i l'humà.

Com funciona el sistema de reparació

Els experiments han revelat els mecanismes de recuperació i l'existència mateixa d'aquesta capacitat, es van realitzar utilitzant organismes unicel·lulars. Però els processos de reparació són inherents a les cèl·lules dels animals i els éssers humans que viuen. Algunes persones pateixen de xerodèrmia pigmentada. Aquesta malaltia és causada per una falta de la capacitat de les cèl·lules resintetizar danyat ADN. Xerodermia hereta. Del que és el sistema de reparació? Quatre enzim, que manté el procés de reparació - un helicasa d'ADN, -ekzonukleaza, polimerasa i -ligaza. El primer d'aquests compostos és capaç de reconèixer el dany a les molècules de la cadena d'àcid desoxiribonucleic. No només reconeix, però també talla la cadena en el lloc correcte, per treure la secció de la molècula modificada. eliminació de dipòsits es porta a terme amb una exonucleasa de l'ADN. A continuació, la síntesi d'una nova porció de molècula d'àcid desoxiribonucleic dels aminoàcids per tal de substituir completament el segment danyat. Bé finale aquest complex procediments biològics duts a terme amb un enzim ADN ligasa. És responsable de la unió a la part danyada de la molècula sintetitzada. Una vegada que els quatre enzims han fet la seva feina, la molècula d'ADN es trobi totalment actualitzat i tots els danys del passat. Aquesta és la suavitat amb mecanismes de treball dins de les cèl·lules vives.

classificació

En aquest punt, els estudiosos han identificat els següents tipus de sistemes de reparació. S'activen en funció de diferents factors. Aquests inclouen:

1. La reactivació.
2. la recuperació de la recombinació.
3. Reparació de heterodúplex.
4. reparació per escissió.
5. La reunificació d'extrems no homòlegs de molècules d'ADN.

Tots els organismes unicel·lulars tenen almenys tres sistemes enzimàtics. Cadascun d'ells té la capacitat d'implementar el procés de recuperació. Aquests sistemes inclouen: directa, escissió i postreplicativa. Els tres tipus de reparació de l'ADN tenen procariotes. Quant als eucariotes, que és a la seva disposició, mecanismes addicionals, que es diuen senyoreta-Mathe i Sos-reparació. Biologia va examinar en detall tots aquests tipus d'autocuració del material genètic de les cèl·lules.

mecanismes addicionals d'estructura

reparació directa - que és la forma menys complicada de desfer-se dels canvis patològics en l'ADN. Es porta a terme enzims específics. Gràcies a ells, la restauració de l'estructura de la molècula d'ADN és molt ràpid. Generalment, el procés continua en un pas. Una de les enzims anteriors és metiltransferasa-metilguanina-ADN O6. sistema de reparació per escissió - aquest és el tipus d'auto-curació d'àcid desoxiribonucleic, que involucra el tall dels aminoàcids modificats, i la posterior substitució dels seus llocs de re-sintetitzada. Aquest procés es porta a terme en diverses etapes. Durant la reparació de l'ADN postreplicativa en l'estructura d'aquesta molècula pot ser format en una cadena de valor bretxa. Després van tancar amb la participació de la proteïna RecA. sistema de reparació postreplicativa és única en què el seu procés no té de detecció de fase dels canvis patogènics.

Qui és responsable del mecanisme de recuperació

Fins ara, els científics saben que una criatura tan simple, com E. coli, té no menys de cinquanta gens directament per a la seva reparació. Cada gen té certes responsabilitats. Aquests inclouen: la detecció, l'eliminació, la síntesi, la unió, la identificació dels efectes dels raigs UV, i així successivament. Per desgràcia, qualsevol dels gens, incloent aquells que són responsables dels processos de reparació de la cèl·lula, sotmesa a canvis mutacionals. Si això succeeix, llavors es llancen les mutacions més freqüents en totes les cèl·lules del cos.

L'ADN mal perillós

Cada dia, l'ADN de les cèl·lules del nostre cos estan en risc de danys i canvis patològics. Això és facilitat per factors ambientals com ara radiació ultraviolada, additius alimentaris, productes químics, temperatures extremes, el camp magnètic, nombroses tensions que inicien processos específics en el cos, i més. Si l'estructura de l'ADN es trenca, pot causar que les cèl·lules de mutació greu i pot conduir al càncer en el futur. És per això que el cos és un conjunt de mesures per fer front a aquest tipus de lesions. Fins i tot si els enzims són incapaços de tornar a l'aparença original d'ADN, sistema de reparació es resol a reduir els danys al mínim.

recombinació homòloga

Anem a entendre el que és. La recombinació és un intercanvi de material genètic en les molècules de gap i compostos d'àcid desoxiribonucleic. En el cas on hi ha trencaments en l'ADN, procés de recombinació homòloga comença. Durant s'intercanvia fragments de dues molècules. Amb aquesta estructura original restaurada amb precisió d'àcid desoxiribonucleic. penetració de l'ADN pot ocórrer en alguns casos. Mitjançant el procés de recombinació és possible integrar els dos elements diferents.

El mecanisme de recuperació del cos i la salut

La reparació - és un requisit previ per al funcionament normal del cos. Sent sotmès diàriament i amenaces per hora danys en l'ADN i les mutacions, l'estructura multicel·lular s'adapta i sobreviu. Això també es produeix a causa d'un sistema de reparació establerta. La manca de capacitat de resistència normal, fa que la mutació de la malaltia i altres anomalies. Aquests inclouen una varietat de patologia, oncologia i fins i tot l'envelliment en si. Les malalties hereditàries degudes a alteracions de la reparació pot conduir a tumors malignes i altres anormalitats severes de l'organisme. Ara identificat certes malalties causades pels sistemes de reparació de l'ADN mal funcionament és. Aquests són, per exemple, malalties com el síndrome de Cockayne, xeroderma, no associat a poliposi càncer de còlon, Tricotiodistrofia i alguns càncers.