Reparatie - een eigenschap van levende cellen aan de verschillende DNA-schade te bestrijden.In de buitenwereld zijn er veel factoren die onomkeerbare veranderingen in een levend organisme kan veroorzaken.Om de integriteit te bewaren en te voorkomen dat pathologische mutaties onverenigbaar zijn met het leven, moet er een systeem van zelf-herstel.Aangezien het overtreden van de integriteit van het genetisch materiaal van cellen?Beschouw deze vraag in meer detail.Ook erachter te komen wat zijn herstelmechanismen van het lichaam en hoe ze werken.
Afwijkingen in DNA
desoxyribonucleïnezuur molecuul kan worden verbroken tijdens de biosynthese en onder invloed van schadelijke stoffen.Negatieve factoren in het bijzonder onder de temperatuur of de fysieke krachten van verschillende herkomst.Als de storing is opgetreden, de cel begint het herstelproces.Zo begint het herstel van de oorspronkelijke structuur van het DNA-molecuul.Voor reparatie aan specifieke enzym systemen aanwezig in de cellen.Met het onvermogen om het herstel van de afzonderlijke cellen zijn verbonden, sommige van de ziekte.De wetenschap dat de processen van de reparatie bestudeert - is biologie.Binnen het vakgebied we veel tests en experimenten, waardoor het gemakkelijker wordt om het herstelproces te begrijpen uitgevoerd.Opgemerkt moet worden dat de mechanismen van DNA herstel zeer interessant als de geschiedenis van de ontdekking en studie van dit verschijnsel.Welke factoren dragen bij tot het begin van het herstel?Opstarten van de werkwijze is het noodzakelijk dat DNA stimulator getroffen weefselherstel.Wat is het, vertel hieronder een beetje meer detail.
Geschiedenis van de ontdekking
Dit verrassende fenomeen begon te studeren Amerikaanse wetenschapper Kellner.De eerste belangrijke ontdekking in de manier waarop de studie was het herstel van een dergelijk fenomeen fotoreactivering.Deze term Kellner genaamd vermindering van de schade van ultraviolette straling in de verdere verwerking van beschadigde cellen heldere stroom van licht in het zichtbare spectrum.
"Licht herstel"
Later studeert Kellner kreeg een logisch vervolg in de werken van de Amerikaanse biologen Setlou, Rupert en anderen.Dankzij het werk van deze groep van wetenschappers is betrouwbaar vastgesteld dat fotoreactivering is een proces dat wordt gestart door een speciaal ingrediënt - een enzym dat de splitsing van thymine dimeren katalyseert.Zij, zo bleek in de loop van de experimenten werden gevormd onder invloed van ultraviolet licht.Deze heldere zichtbaar licht liep de werking van het enzym, die hebben bijgedragen tot de splitsing van dimeren en het herstel van de oorspronkelijke toestand van het beschadigde weefsel.In dit geval hebben we het over een lichte variant van DNA-herstel.We definiëren duidelijker.Het kan worden gezegd dat de reparatie van het licht - dit herstel bij blootstelling aan licht na de oorspronkelijke structuur van DNA schade.Echter is deze werkwijze niet alleen bijdraagt aan de eliminatie van defecten.
"De donkere" recovery
Kort na de opening van het licht is gedetecteerd donkere reparatie.Dit verschijnsel doet zich zonder enige invloed van lichtstralen van het zichtbare spectrum.Deze veerkracht werd gevonden tijdens het onderzoek van sommige bacteriën gevoeligheid voor ultraviolette straling en ioniserende straling.Dark herstel van DNA - is het vermogen van de cellen om eventuele pathogene veranderingen van desoxyribonucleïnezuur verwijderen.Maar het moet gezegd worden dat dit geen fotochemisch proces, in tegenstelling tot het licht van herstel.
mechanisme "dark" Damage Cleanup
Reacties bacteriën hebben aangetoond dat na een bepaalde tijd nadat het eencellig organisme kreeg een gedeelte van de ultraviolette, zodat sommige delen werden beschadigd DNA, de cel regelt de interne processen op een bepaalde manier.Door de gewijzigde stukje DNA wordt geknipt uit een gemeenschappelijke keten.De resulterende openingen die noodzakelijk zijn om materiaal infill opnieuw uit aminozuren.Met andere woorden, re-synthese van DNA uitgevoerd.De ontdekking door wetenschappers zoiets als donker herstelweefsel - dit is een andere stap in het verkennen van de verbazingwekkende defensieve capaciteiten van het dier en de mens.
Hoe werkt het reparatiesysteem
experimenten hebben de mechanismen van herstel en het bestaan van deze macht gehouden door een eencellige organismen onthuld.Maar de herstelprocessen inherent in levende cellen van dieren en mensen.Sommige mensen lijden aan xeroderma pigmentosum.Deze ziekte wordt veroorzaakt door een gebrek aan het vermogen van cellen resynthesize beschadigd DNA.Xeroderma geërfd.Van wat reparatie systeem?Vier van de enzymen, die het herstelproces blijft - een DNA helicase, -ekzonukleaza, polymerase en -ligaza.De eerste van deze verbindingen kan beschadiging detecteren in de ketenmoleculen van deoxyribonucleïnezuur.Het erkent niet alleen, maar vermindert ook de keten op de juiste plaats, op het gedeelte van de gewijzigde molecuul te verwijderen.Aanbetaling verwijdering wordt uitgevoerd met een DNA exonuclease.Vervolgens wordt de synthese van een nieuw gedeelte van het molecuul desoxyribonucleïnezuur van de aminozuren met het doel volledig vervangen van de beschadigde segment.Nou, het slotakkoord van de complexe biologische procedure uitgevoerd door het enzym DNA-ligase.Het is verantwoordelijk voor de bevestiging aan het beschadigde gedeelte van de gesynthetiseerde molecuul.Zodra alle vier de enzymen hun werk hebben gedaan, wordt het DNA-molecuul volledig vernieuwd en alle schade in het verleden.Zo soepel werkingsmechanismen in de levende cel.
Classificatie
Momenteel wetenschappers zijn de volgende rassen te repareren systemen.Ze worden geactiveerd afhankelijk van verschillende factoren.Deze omvatten:
- reactivering.
- Recombinatie herstel.
- Reparation heteroduplexen.
- excisie reparatie.
- hereniging van niet-homologe uiteinden van DNA-moleculen.
alle eencellige organismen hebben minstens drie enzymsystemen.Elk van hen heeft de mogelijkheid het herstelproces uit te voeren.Deze systemen zijn: direct, uitsnijding en postreplicative.De drie soorten van DNA-reparatie hebben prokaryoten.Zoals voor eukaryoten, is tot hun beschikking, aanvullende mechanismen, die worden genoemd Miss-mathe en Sos-reparatie.Biology uitvoerig bestudeerd al deze soorten zelfherstellende van het genetisch materiaal van cellen.
structuur van aanvullende regelingen
Direct reparatie - het is de minst gecompliceerde manier van het wegwerken van de pathologische veranderingen in het DNA.Het wordt uitgevoerd speciale enzymen.Dankzij hen, herstel van de structuur van het DNA-molecuul is erg snel.Gewoonlijk vindt het proces plaats in één fase.Een van de bovengenoemde enzymen O6-methylguanine-DNA-methyltransferase.Excisie reparatie systeem - een soort van self-healing van desoxyribonucleïnezuur, wat inhoudt het uitsnijden van de gemodificeerde aminozuren en de daaropvolgende opnieuw gesynthetiseerd vervanging sites.Dit proces wordt uitgevoerd in verschillende fasen.Tijdens postreplicative DNA herstel in de structuur van het molecuul kan worden gevormd in een enkele spleet keten.Toen sloot zij met de deelname van het eiwit RecA.Postreplicative reparatiesysteem is uniek doordat het proces niet fasedetectie van pathogene veranderingen.
Wie is verantwoordelijk voor het herstel mechanisme
Tot nu toe hebben wetenschappers bekend dat een dergelijke eenvoudige schepsel, zoals E. coli, heeft ten minste vijftig genen rechtstreeks voor reparatie.Elk gen voert bepaalde functies.Deze omvatten: herkenning, verwijdering, synthese, beslag, identificatie van de effecten van UV-straling, enzovoort.Helaas, elke genen waaronder die verantwoordelijk zijn voor de reparatie processen in cellen ondergaan mutationele veranderingen.Als dit gebeurt, lanceren zij vaker mutatie in alle cellen van het lichaam.
Het risico van beschadiging aan DNA
Dagelijks het DNA van cellen in ons lichaam beschadigd worden en pathologische veranderingen.Het wordt bevorderd door omgevingsfactoren zoals ultraviolette straling, voedseladditieven, chemicaliën, temperatuur, magnetische velden, multiple stress, werking bepaalde processen in het lichaam, en meer.Wanneer het DNA wordt verbroken, kan het een ernstige mutatie in de cel veroorzaken en in de toekomst kan leiden tot kanker.Daarom is het lichaam een complex van maatregelen om dergelijke verwondingen.Zelfs als een enzym in staat is de oorspronkelijke vorm terug aan het DNA, het systeem werkt op het herstel, schade tot een minimum.
homologe recombinatie
zal begrijpen wat het is.Recombinatie is het uitwisselen van genetisch materiaal in de spleet en het verbinden moleculen deoxyribonucleïnezuur.In het geval dat er breuken in het DNA, het proces van homologe recombinatie.Tijdens zijn twee uitgewisselde fragmenten van moleculen.Dankzij deze nauwkeurige herstelt de oorspronkelijke structuur van deoxyribonucleïnezuur.In sommige gevallen kan het DNA penetratie.Door het proces van recombinatie mogelijk is deze twee ongelijksoortige elementen te integreren.
herstelmechanisme en de gezondheid van het lichaam
Herstel - is een voorwaarde voor de normale werking van het lichaam.Wordt blootgesteld aan dagelijks en elk uur bedreigd schade en DNA-mutaties, meercellige structuur aanpast en overleeft.Dit is inclusief de kosten van de gevestigde systeem van de herstelbetalingen.Gebrek aan normale veerkracht veroorzaakt ziekten, mutaties en andere afwijkingen.Deze omvatten de ontwikkeling van verschillende ziekten, kanker en veroudering zelfs zelf.Erfelijke ziekten als gevolg van schendingen van onderhoud kan leiden tot ernstige maligne tumoren en andere abnormaliteiten van het lichaam.Nu geïdentificeerd sommige ziekten veroorzaakt door een storing is DNA-herstel systemen.Deze worden bijvoorbeeld pathologieën, Cockayne syndroom, xeroderma, nonpolyposis darmkanker trihotiodistrofiya en sommige kankers.
