Reparasi - properti dari sel-sel hidup untuk melawan kerusakan DNA yang berbeda.Di dunia luar ada banyak faktor yang dapat menyebabkan perubahan ireversibel dalam organisme hidup.Untuk menjaga integritas dan menghindari mutasi patologis tidak sesuai dengan kehidupan, harus ada sistem self-recovery.Seperti melanggar integritas materi genetik sel?Pertimbangkan pertanyaan ini secara lebih rinci.Juga, cari tahu apa mekanisme perbaikan tubuh dan bagaimana mereka bekerja.
Kelainan pada DNA
asam deoksiribonukleat molekul dapat dibagi dalam perjalanan biosintesis serta di bawah pengaruh zat berbahaya.Faktor negatif khususnya meliputi suhu atau kekuatan fisik asal yang berbeda.Jika kegagalan terjadi, sel memulai proses perbaikan.Jadi mulai pemulihan struktur asli dari molekul DNA.Untuk reparasi memenuhi sistem enzim spesifik hadir dalam sel.Dengan ketidakmampuan untuk melaksanakan pemulihan sel-sel individual yang terhubung, beberapa penyakit.Ilmu yang mempelajari proses perbaikan - adalah biologi.Dalam disiplin kami melakukan banyak tes dan percobaan, karena yang menjadi lebih mudah untuk memahami proses pemulihan.Perlu dicatat bahwa mekanisme perbaikan DNA yang sangat menarik karena sejarah penemuan dan studi tentang fenomena ini.Faktor-faktor apa yang berkontribusi pada awal pemulihan?Untuk memulai proses, perlu bahwa stimulator DNA mempengaruhi perbaikan jaringan.Apa itu, katakan sedikit lebih detail di bawah ini.
Sejarah penemuan
fenomena mengejutkan ini mulai mempelajari Amerika ilmuwan Kellner.Penemuan signifikan pertama dalam cara penelitian ini adalah perbaikan dari fenomena seperti photoreactivation.Istilah ini Kellner disebut efek mengurangi bahaya dari radiasi ultraviolet dalam pengolahan selanjutnya sel yang rusak aliran cahaya terang dalam spektrum terlihat.
"Cahaya Recovery"
Kemudian studi Kellner mendapat kelanjutan logis dalam karya-karya ahli biologi Amerika Setlou, Rupert dan lain-lain.Berkat kerja kelompok ini ilmuwan telah andal ditetapkan bahwa photoreactivation adalah proses yang dimulai dengan bahan khusus - sebuah enzim yang mengkatalisis pembelahan dimer timin.Mereka, ternyata, dibentuk dalam perjalanan percobaan di bawah pengaruh sinar ultraviolet.Cahaya tampak cerah ini berlari aksi enzim, yang memberikan kontribusi terhadap pemecahan dimer dan mengembalikan keadaan asli dari jaringan yang rusak.Dalam hal ini, kita berbicara tentang berbagai cahaya perbaikan DNA.Kami mendefinisikan lebih jelas.Dapat dikatakan bahwa perbaikan cahaya - pemulihan ini ketika terkena cahaya setelah struktur asli kerusakan DNA.Namun, proses ini tidak hanya berkontribusi pada penghapusan cacat.
"gelap" pemulihan
Tak lama setelah pembukaan cahaya telah terdeteksi perbaikan gelap.Fenomena ini terjadi tanpa pengaruh sinar cahaya dari spektrum yang terlihat.Ketahanan ini ditemukan selama penyelidikan beberapa sensitivitas bakteri terhadap sinar ultraviolet dan radiasi pengion.Perbaikan gelap DNA - adalah kemampuan sel untuk menghilangkan perubahan patogen dari asam deoksiribonukleat.Tapi harus dikatakan bahwa ini bukan proses fotokimia, berbeda dengan cahaya pemulihan.
mekanisme "gelap" Kerusakan Cleanup
Pengamatan bakteri telah menunjukkan bahwa setelah waktu tertentu setelah organisme bersel tunggal menerima sebagian dari ultraviolet, sehingga beberapa bagian mengalami kerusakan DNA, sel mengatur proses internal dengan cara tertentu.Sebagai hasil dari potongan dimodifikasi dari DNA dipotong dari rantai umum.Kesenjangan dihasilkan yang diperlukan untuk kembali mengisi bahan dari asam amino.Dengan kata lain, kembali sintesis DNA dilakukan.Penemuan oleh para ilmuwan yang namanya gelap memperbaiki jaringan - ini adalah langkah lain dalam mengeksplorasi kemampuan defensif yang menakjubkan dari hewan dan manusia.
Bagaimana sistem perbaikan
percobaan telah mengungkapkan mekanisme pemulihan dan keberadaan kekuatan ini diselenggarakan oleh organisme bersel tunggal.Tetapi perbaikan proses yang melekat pada sel hewan dan manusia hidup.Beberapa orang menderita pigmentosum xeroderma.Penyakit ini disebabkan oleh kurangnya kemampuan sel resynthesize rusak DNA.Xeroderma diwariskan.Apa yang sistem perbaikan?Empat dari enzim, yang membuat proses perbaikan - sebuah helikase DNA, -ekzonukleaza, polimerase dan -ligaza.Yang pertama dari senyawa ini mampu mendeteksi kerusakan pada rantai molekul asam deoksiribonukleat.Ini tidak hanya mengakui, tetapi juga memotong rantai di tempat yang tepat, untuk menghapus bagian dari molekul yang dimodifikasi.Penghapusan Deposit dilakukan dengan exonuclease DNA.Berikutnya, sintesis bagian baru dari molekul asam deoksiribonukleat asam amino dengan tujuan untuk sepenuhnya menggantikan segmen yang rusak.Nah, chord akhir dari prosedur biologis yang kompleks yang dilakukan oleh DNA ligase enzim.Hal ini bertanggung jawab untuk lampiran ke bagian yang rusak dari molekul disintesis.Setelah semua empat enzim telah melakukan pekerjaan mereka, molekul DNA benar-benar diperbarui dan semua kerusakan di masa lalu.Begitu lancar bekerja mekanisme dalam sel hidup.Ilmuwan
Klasifikasi
Saat ini adalah varietas berikut memperbaiki sistem.Mereka diaktifkan tergantung pada berbagai faktor.Ini termasuk:
- reaktivasi.
- Rekombinasi pemulihan.
- Reparasi heteroduplexes.
- eksisi perbaikan.
- reunifikasi ujung non-homolog molekul DNA.
semua organisme bersel tunggal memiliki setidaknya tiga sistem enzim.Masing-masing memiliki kemampuan untuk melaksanakan proses pemulihan.Sistem ini meliputi: langsung, eksisi dan postreplicative.Ketiga jenis perbaikan DNA memiliki prokariota.Adapun eukariota, itu yang mereka miliki, mekanisme tambahan, yang disebut Miss-mathe dan Sos-perbaikan.Biologi diperiksa secara detail semua jenis-jenis perbaikan diri dari materi genetik dari sel.Struktur
mekanisme tambahan
perbaikan Langsung - itu adalah cara yang rumit setidaknya menyingkirkan perubahan patologis dalam DNA.Hal ini dilakukan enzim khusus.Berkat mereka, mengembalikan struktur DNA molekul sangat cepat.Biasanya, proses berlangsung selama satu tahap.Salah satu enzim di atas adalah metiltransferase O6-metilguanin-DNA.Eksisi perbaikan sistem - jenis penyembuhan diri dari asam deoksiribonukleat, yang melibatkan memotong asam amino yang dimodifikasi dan situs pengganti ulang disintesis berikutnya mereka.Proses ini dilakukan dalam beberapa tahap.Selama perbaikan DNA postreplicative dalam struktur molekul dapat dibentuk menjadi rantai nilai gap tunggal.Kemudian mereka ditutup dengan partisipasi dari protein RecA.Perbaikan sistem Postreplicative adalah unik karena proses yang ada deteksi fase perubahan patogen.
Siapa yang bertanggung jawab mekanisme pemulihan
Sampai saat ini, para ilmuwan telah mengetahui bahwa seperti makhluk sederhana, seperti E. coli, memiliki setidaknya lima puluh gen secara langsung untuk perbaikan.Setiap gen melakukan fungsi tertentu.Ini termasuk: pengakuan, penghapusan, sintesis, lampiran, identifikasi efek paparan UV, dan sebagainya.Sayangnya, setiap gen termasuk mereka yang bertanggung jawab untuk proses perbaikan di sel yang mengalami perubahan mutasi.Jika ini terjadi, mereka meluncurkan lebih sering mutasi pada semua sel tubuh.
Risiko kerusakan DNA
Setiap hari, DNA sel dalam tubuh kita berada pada risiko kerusakan dan perubahan patologis.Hal ini dipromosikan oleh faktor lingkungan seperti radiasi ultraviolet, aditif makanan, bahan kimia, suhu, medan magnet, beberapa stres, menjalankan proses tertentu dalam tubuh, dan banyak lagi.Jika struktur DNA rusak, dapat menyebabkan mutasi parah dalam sel, dan di masa depan dapat menyebabkan kanker.Itu sebabnya tubuh adalah kompleks tindakan yang dirancang untuk berurusan dengan cedera tersebut.Bahkan jika enzim tidak dapat mengembalikan tampilan asli untuk DNA, sistem beroperasi pada perbaikan, untuk mengurangi kerusakan minimum.
homolog rekombinasi
akan mengerti apa itu.Rekombinasi adalah pertukaran materi genetik di celah dan menghubungkan molekul asam deoksiribonukleat.Dalam kasus di mana ada istirahat dalam DNA, proses rekombinasi homolog.Selama dua fragmen bertukar molekul.Berkat ini akurat mengembalikan struktur asli dari asam deoksiribonukleat.Dalam beberapa kasus mungkin penetrasi DNA.Melalui proses rekombinasi ini dimungkinkan untuk mengintegrasikan dua elemen berbeda ini.
mekanisme pemulihan dan kesehatan tubuh
Reparasi - itu adalah prasyarat dari fungsi normal tubuh.Sedang terkena setiap hari dan jam mengancam kerusakan dan DNA mutasi, struktur multiseluler beradaptasi dan bertahan.Ini adalah termasuk mengorbankan sistem yang mapan dari reparasi.Kurangnya ketahanan yang normal menyebabkan penyakit, mutasi dan kelainan lainnya.Ini termasuk pengembangan berbagai penyakit, kanker, dan bahkan penuaan itu sendiri.Penyakit keturunan karena pelanggaran perbaikan dapat menyebabkan tumor ganas parah dan kelainan lain dari tubuh.Sekarang mengidentifikasi beberapa penyakit yang disebabkan oleh sistem perbaikan DNA rusak adalah.Ini, misalnya, patologi, sindrom Cockayne, xeroderma, nonpolyposis trihotiodistrofiya kanker usus besar dan beberapa jenis kanker.
