Reparation - en egenskap av levande celler för att bekämpa de olika DNA-skador.I omvärlden finns många faktorer som kan orsaka oåterkalleliga förändringar i en levande organism.För att bevara sin integritet och undvika patologiska mutationer som är oförenliga med livet, måste det finnas ett system för själv återhämtning.Eftersom det brutit mot integriteten av det genetiska materialet i celler?Överväga denna fråga mer i detalj.Dessutom, ta reda på vad är kroppens reparationsmekanismer och hur de fungerar.
Avvikelser i DNA-
deoxiribonukleinsyramolekyl kan brytas i samband med biosyntesen såväl som under påverkan av skadliga ämnen.Negativa faktorer särskilt omfatta temperatur eller fysiska krafter av olika ursprung.Om felet har inträffat, börjar cellen reparationsprocessen.Så börjar återupprättandet av den ursprungliga strukturen av DNA-molekylen.För reparation uppfylla specifika enzymsystem närvarande i cellerna.Med oförmågan att genomföra återställandet av de individuella cellerna är, förbunden del av sjukdomen.Den vetenskap som studerar processerna för reparation - är biologi.Inom den disciplin vi genomfört en hel del tester och experiment, på grund av vilka det blir lättare att förstå återhämtningsprocessen.Det bör noteras att mekanismerna för DNA-reparation är mycket intressant eftersom den historia av upptäckten och undersökning av detta fenomen.Vilka faktorer bidrar till början av återhämtningen?För att starta upp processen, är det nödvändigt att DNA-stimulator påverkade vävnadsreparation.Vad är det, berättar lite mer i detalj nedan.
historia upptäckten
Denna överraskande fenomen började studera amerikansk vetenskapsman Kellner.Den första betydande fynd på det sätt som studien var reparation av ett sådant fenomen som photoreactivation.Denna term Kellner kallas effekten av att minska de skador från ultraviolett strålning i den efterföljande behandlingen av skadade celler starkt ström av ljus i det synliga spektrumet.
"Ljus Recovery"
studerar Senare Kellner fick en logisk fortsättning i verk av amerikanska biologer Setlou, Rupert och andra.Tack vare det arbete för denna grupp av forskare har på ett tillförlitligt sätt fastställts att photoreactivation är en process som startades av en speciell ingrediens - ett enzym som katalyserar klyvningen av tymindimerer.De, som det visade sig, bildades i samband med försöken under påverkan av ultraviolett ljus.Detta ljusa synligt ljus sprang inverkan av enzymet, vilket bidrog till uppdelningen av dimerer och återställa det ursprungliga tillståndet för den skadade vävnaden.I det här fallet talar vi om en ljus variation av DNA-reparation.Vi definierar det tydligare.Det kan sägas att reparationen av ljus - denna återhämtning när den utsätts för ljus efter den ursprungliga strukturen hos DNA-skada.Dock är denna process inte bara bidrar till att undanröja brister.
"Den mörka" återvinning
Strax efter öppnandet av ljuset har detekterats mörk reparation.Detta fenomen inträffar utan någon påverkan av ljusstrålar i det synliga spektrat.Denna återhämtningsförmåga konstaterades under utredningen av vissa bakterier känslighet för ultraviolett strålning och joniserande strålning.Mörk reparation av DNA - är förmågan hos cellerna för att avlägsna eventuella patogena förändringar av deoxiribonukleinsyra.Men det måste sägas att detta inte är en fotokemisk process, i motsats till mot bakgrund av återhämtningen.
mekanism "mörka" Skador Cleanup
Observationer av bakterier har visat att efter en viss tid efter den encelliga organismen fått en del av det ultravioletta, så att vissa delar var skadade DNA, reglerar cellen sina interna processer på ett visst sätt.Som ett resultat av det modifierade DNA-stycke skares från en gemensam kedja.De resulterande luckor som nödvändigt att på nytt fyllnadsmaterial från aminosyror.Med andra ord, re-syntes av DNA utförs.Upptäckten av forskare sådant som mörk reparera vävnad - detta är ytterligare ett steg i att utforska den fantastiska defensiva förmågor hos djuret och människan.
Hur fungerar reparationssystemet
experiment har visat mekanismerna för återvinning och själva existensen av denna makt som innehas av en encelliga organismer.Men reparationsprocesser inneboende i levande celler hos djur och människor.Vissa människor lider av xeroderma pigmentosum.Sjukdomen orsakas av en brist på förmågan hos celler resynthesize skadat DNA.Xeroderma ärvt.Om vad som är reparationssystem?Fyra av enzymet, som håller reparationsprocessen - en DNA-helikas, -ekzonukleaza, polymeras och -ligaza.Den första av dessa föreningar är i stånd att detektera skador i kedjan molekyler av deoxiribonukleinsyra.Den erkänner inte bara, utan även skär kedjan på rätt plats, för att avlägsna den del av den modifierade molekylen.Insättning avlägsnande utföres med en DNA-exonukleas.Nästa, syntesen av en ny sektion av molekylen av deoxiribonukleinsyra av aminosyrorna i syfte att helt ersätta det skadade segmentet.Nå, det slutliga ackordet av komplexet biologiska förfarande som utförs av enzymet DNA-ligas.Den ansvarar för bindningen till den skadade delen av den syntetiserade molekylen.När alla fyra enzymer har gjort sitt arbete, är DNA-molekylen helt uppdaterad och alla skador i det förflutna.Så smidigt arbets mekanismer inom den levande cellen.
Klassificering
närvarande forskare är följande sorter reparera system.De aktiveras beroende på olika faktorer.Dessa inkluderar:
- reaktivering.
- Rekombination återhämtning.
- Reparationsheteroduplex.
- excision reparation.
- återförening av icke-homologa ändarna av DNA-molekyler.
alla encelliga organismer har minst tre enzymsystem.Var och en av dem har förmågan att utföra återställningsprocessen.Dessa system inkluderar: direkt, excision och postreplicative.De tre typer av DNA-reparation har prokaryoter.När det gäller eukaryoter, är det till sitt förfogande, ytterligare mekanismer, som kallas Miss-mathe och Sos-reparation.Biologi granskas i detalj alla dessa typer av själv reparation av det genetiska materialet i celler.
struktur av ytterligare mekanismer
Direkt reparation - det är det minst komplicerade sättet att bli av med de patologiska förändringar i DNA.Den utförs speciella enzymer.Tack vare dem, återställa strukturen hos DNA-molekylen att det är mycket snabb.Vanligtvis tar processen rum under ett stadium.En av ovanstående enzymer är O6-metylguanin-DNA-metyltransferas.Excision reparationssystem - en typ av självläkande av deoxiribonukleinsyra, som innebär att skära ut de modifierade aminosyrorna och deras efterföljande åter syntetiserade ersättningsplatser.Denna process genomförs i flera steg.Under postreplicative DNA-reparation i strukturen av molekylen kan formas till en enda spalt värdekedjan.Sedan avslutades med deltagande av proteinet RecA.Postreplicative reparationssystemet är unikt genom att dess process finns någon fasdetektering av patogena förändringar.
Vem är ansvarig för återvinning mekanismen
Hittills har forskarna vetat att en sådan enkel varelse, som E. coli, har minst femtio gener direkt för reparation.Varje gen utför vissa funktioner.Dessa inkluderar: erkännande, borttagning, syntes, fastsättning, identifiering av effekterna av UV-strålning, och så vidare.Tyvärr, alla gener, inklusive de ansvariga för reparationsprocesser i celler som genomgår mutations förändringar.Om detta händer, starta de oftare mutation i alla celler i kroppen.
Risken för skador på DNA-
Varje dag DNA hos celler i våra kroppar är i riskzonen för skada och patologiska förändringar.Den gynnas av miljöfaktorer såsom ultraviolett strålning, livsmedelstillsatser, kemikalier, temperatur, magnetfält, multipel stress, köra vissa processer i kroppen, och mer.Om DNA-strukturen bryts, kan den orsaka en allvarlig mutation i cellen, och i framtiden kan leda till cancer.Det är anledningen till att kroppen är ett komplex av åtgärder för att ta itu med sådana skador.Även om ett enzym kan inte returnera det ursprungliga utseendet till DNA, arbetar systemet på reparation, för att reducera skadan till ett minimum.
Homolog rekombination
kommer att förstå vad det är.Rekombination är utbyte av genetiskt material i spalten och anslutande molekyler av deoxiribonukleinsyra.I det fall där det finns avbrott i DNA, processen för homolog rekombination.Under sina två utbytte fragment av molekyler.Tack vare denna korrekt återställer den ursprungliga strukturen av deoxiribonukleinsyra.I vissa fall kan det vara DNA penetrering.Genom processen av rekombination är möjligt att integrera dessa två disparata element.
återhämtning mekanismen och hälsa i kroppen
Reparation - det är en förutsättning för den normala funktionen av kroppen.Utsätts för dagligen och stundligen hotade skador och DNA-mutationer, anpassar flercellig struktur och överlever.Detta är bland annat på bekostnad av etablerade systemet för skadestånd.Brist på normal elasticitet orsakar sjukdomar, mutationer och andra avvikelser.Dessa omfattar utveckling av olika sjukdomar, cancer, och även åldrandet i sig.Ärftliga sjukdomar på grund av överträdelser av reparation kan leda till svåra maligna tumörer och andra avvikelser i kroppen.Nu identifierat vissa sjukdomar som orsakas av felfungerande är DNA reparationssystem.Dessa är till exempel, patologier, Cockayne syndrom, xeroderma, nonpolyposis colon cancer trihotiodistrofiya och vissa cancerformer.
