Fidia: hii ni nini? utaratibu kutengeneza DNA

Fidia - kiini hai mali ya kukabiliana na aina ya uharibifu wa DNA. Katika dunia ya nje kuna sababu nyingi ambazo zinaweza kusababisha mabadiliko Malena katika viumbe hai. Ili kuhifadhi uadilifu wao, ili kuepuka mabadiliko ya kuugua na kinyume na maisha, lazima kuwe na mfumo wa kujitegemea kupona. Kama kukiukwa uadilifu wa nyenzo za jeni ya kiini? Fikiria swali hili kwa undani zaidi. Pia, kujua nini ni mwili kukarabati mifumo na jinsi kazi.

Mambo yasiyo ya kawaida katika DNA

Deoksiribonyuklei asidi molekuli inaweza kuwa na kuvunjwa katika mfululizo wa biosynthesis pamoja na chini ya ushawishi wa dutu madhara. Miongoni mwa mambo hasi, hasa, ni pamoja na hali ya joto au nguvu ya kimwili ya asili tofauti. Kama fracture ilitokea, simu ya fidia mchakato kuanza. Hivyo huanza marejesho ya muundo wa awali wa molekuli ya DNA. Kwa fidia kukutana complexes maalum enzyme kuwa ni ya sasa ndani ya seli. Kwa kuwa kutokuwa na uwezo wa seli binafsi kufanya baadhi ugonjwa ahueni kuhusishwa. sayansi inayochunguza mchakato wa kutengeneza, - ni biolojia. Ndani nidhamu kufanyika kura ya vipimo na majaribio, kwa sababu ya ambayo inakuwa rahisi kuelewa mchakato wa kufufua. Ikumbukwe kuwa taratibu za kutengeneza DNA ni ya kuvutia sana, kama historia ya ugunduzi na utafiti wa jambo hili. Ni vigezo kuchangia mwanzo wa kufufua? Kuanza mchakato, ni muhimu kwamba DNA stimulator walioathirika tishu kukarabati. Kuna nini zaidi kueleza hapa chini.

Historia ya ugunduzi

Jambo hili ajabu alianza kusoma mwanasayansi wa Marekani Kellner. kwanza ugunduzi kubwa kwa safari ya utafutaji kukarabati imekuwa jambo kama vile photoreactivation. Hii Waiter mrefu aitwaye madhara ya kupunguza athari za UV umeme na baada ya kutibiwa kujeruhiwa kiini mkali mkondo wa mwanga wa wazi wigo mionzi.

"Mwanga Recovery"

Baadaye anasoma Kellner got muendelezo mantiki katika matendo ya biolojia American Setlou, Rupert na baadhi ya wengine. Shukrani kwa kazi ya kundi hili la wanasayansi imekuwa reliably imara kwamba photoreactivation ni mchakato kwamba ni kuanza kwa dutu maalum - enzyme kuwa huchochea ya Nembo ya dimers thaimini. Ni wao ambao, kama aligeuka, walikuwa sumu katika mwendo wa majaribio chini ya mwanga. Hivyo mkali mwanga inayoonekana ilizindua hatua ya enzyme, ambayo kukuzwa Nembo ya dimers na kurejesha hali ya awali ya tishu kuharibiwa. Katika kesi hii sisi ni kuzungumza juu ya aina mwanga wa DNA kukarabati. Sisi kufafanua kwa uwazi zaidi. Tunaweza kusema kwamba mwanga kukarabati - ni kurejesha wazi kwa mwanga baada ya muundo wa uharibifu DNA ya awali. Hata hivyo, utaratibu huu si tu kuchangia katika kuondoa majeraha.

"Dark" ahueni

Muda fulani baada ya ufunguzi wa mwanga yaligunduliwa giza kukarabati. Jambo hili hutokea bila madhara yoyote ya rays mwanga wa wigo inayoonekana. ustahimilivu huu ulipatikana wakati wa utafiti unyeti wa bakteria fulani ultraviolet rays na mionzi ionizing. Dark kukarabati DNA - uwezo wa seli ili kuondoa mabadiliko yoyote kusababisha magonjwa asidi deoksiribonyuklei. Lakini ni lazima alisema kuwa huu siyo mchakato photochemical, tofauti na kupona mwanga.

utaratibu wa "giza" Uharibifu Cleanup

Uchunguzi wa vimelea ilionyesha kuwa baada ya muda fulani baada ya viumbe vyenye seli moja pewa sehemu ya ultraviolet, na kusababisha baadhi ya sehemu ya DNA walikuwa kuharibiwa, simu ya inasimamia taratibu zake za ndani kwa njia fulani. Kwa sababu hiyo, DNA iliyopita ni kipande tu kukata kutoka mlolongo wa kawaida. kusababisha re-kujaza mapengo ya amino asidi nyenzo muhimu. Kwa maneno mengine, ni kufanyika resynthesis ya DNA. Ufunguzi wa wanasayansi kitu kama giza kukarabati tishu - hii ni hatua nyingine katika kuchunguza ajabu uwezo wa kujihami za wanyama na binadamu.

Vipi mfumo kukarabati

Majaribio umebaini mifumo ya kufufua na kuwepo sana ya uwezo huu, ulifanyika kwa kutumia viumbe vyenye seli moja. Lakini taratibu kukarabati ni asili katika seli za wanyama na binadamu hai. Baadhi ya watu wanakabiliwa na xeroderma pigmentosum. Ugonjwa huu husababishwa na ukosefu wa uwezo wa seli resynthesize kuharibiwa DNA. Xeroderma urithi. Ya nini kukarabati mfumo? Nne enzyme, ambayo anaendelea kukarabati mchakato - DNA helicase, -ekzonukleaza, polima na -ligaza. kwanza ya misombo hizi ni uwezo wa kutambua uharibifu wa molekuli mnyororo wa asidi deoksiribonyuklei. Ni si tu inatambua, lakini pia kupunguzwa mlolongo katika mahali sahihi, ili kuondoa sehemu ya molekuli kurekebishwa. Amana kuondolewa unafanywa na DNA exonuclease. Next, awali ya sehemu mpya ya deoksiribonyuklei asidi molekuli na amino asidi kwa lengo la yanachukua nafasi ya sehemu kuharibiwa. Naam finale hii tata taratibu za kibiolojia kazi kwa DNA ligase enzyme. Ni wajibu wa attachment na sehemu kuharibiwa ya molekuli synthesized. Mara baada ya Enzymes zote nne wamefanya kazi yao, molekuli ya DNA ni kabisa updated na uharibifu wote wa zamani. Hivi ndivyo vizuri kufanya kazi kwa utaratibu ndani ya seli hai.

uainishaji

Katika hatua hii, wasomi wametambua aina zifuatazo za mifumo kukarabati. Wao ni ulioamilishwa kulingana na sababu mbalimbali. Hizi ni pamoja na:

1. Reactivation.
2. Uunganishaji-tena kupona.
3. Matengenezo ya heteroduplexes.
4. Excision kukarabati.
5. kuungana ya mwisho zisizo homologous ya molekuli DNA.

Viumbe vyote vyenye seli moja na mifumo mitatu enzymatic. Kila mmoja wao ana uwezo wa kutekeleza mchakato wa kufufua. mifumo hii ni pamoja na: moja kwa moja, tohara na postreplicative. aina tatu za kutengeneza DNA na prokariyoti. Kama kwa eukaryotes, ni katika taka zao, mifumo ya ziada, walioitwa Miss-Mathe na Sos-kukarabati. Biolojia kuchunguza kwa kina yote ya aina hii ya binafsi uponyaji wa nyenzo za jeni ya seli.

Muundo mifumo ya ziada

Moja kwa moja kukarabati - ni angalau ngumu njia ya kupata kuondoa mabadiliko kiafya katika DNA. Ni unafanywa Enzymes maalum. Shukrani kwao, marejesho ya muundo wa molekuli ya DNA ni haraka sana. Kwa ujumla, mchakato wa kuendelea katika hatua moja. Moja ya Enzymes juu ni O6-methylguanine-DNA methyltransferase. Excision kukarabati mfumo - hii ni aina ya binafsi uponyaji wa asidi deoksiribonyuklei, ambayo inahusisha kukata nje iliyopita amino asidi, na baadae badala ya maeneo yao upya synthesized. Utaratibu huu unafanywa katika hatua kadhaa. Wakati wa postreplicative kutengeneza DNA katika muundo wa molekuli hii huweza kufanyika katika mlolongo pengo thamani. Kisha imefungwa na ushiriki wa RecA protini. Postreplicative kukarabati mfumo ni ya kipekee kwa kuwa mchakato wake inakosa awamu ya kugundua mabadiliko magonjwa.

Nani anawajibika utaratibu ahueni

Hadi sasa, wanasayansi kujua kwamba kama kiumbe rahisi, kama E. coli, ina si chini ya hamsini jeni moja kwa moja kwa kukarabati. Kila jeni huwa na shughuli fulani. Hizi ni pamoja na: kugundua, kuondolewa, awali, attachment, utambuzi wa athari za UV rays, na kadhalika. Kwa bahati mbaya, jeni yoyote, ikiwa ni pamoja na wale ambao wana jukumu la michakato magari katika kiini, wanakabiliwa na mabadiliko mutational. Hili likitokea, basi uzinduzi mutations mara kwa mara katika seli zote za mwili.

hatari ya uharibifu wa DNA

Kila siku, DNA ya seli za mwili wetu ni katika hatari ya uharibifu na mabadiliko kiafya. Hii ni kuwezeshwa na mambo ya mazingira kama vile mionzi ultraviolet, livsmedelstillsatser, kemikali, joto extremes, shamba magnetic, mifadhaiko mingi ambayo kuanzisha taratibu maalum katika mwili, na zaidi. Kama muundo wa DNA ni kuvunjwa, inaweza kusababisha seli kali mutation na unaweza kusababisha kansa katika siku za usoni. Hii ndiyo sababu mwili ni tata ya hatua ya kukabiliana na majeraha hayo. Hata kama Enzymes hawawezi kurudi muonekano wa awali wa DNA, kukarabati mfumo wa kazi nje ya kuweka uharibifu wa kiwango cha chini.

homologous uchanganyishaji

Sisi kuelewa ni nini. Uunganishaji-tena ni kubadilishana wa nyenzo za jeni pengo na kiwanja molekuli ya asidi deoksiribonyuklei. Katika hali ambapo kuna kuvunjika katika DNA, homologous uchanganyishaji mchakato kuanza. Wakati wa ni kubadilishwa vipande ya molekuli mbili. Na hili kwa usahihi kurejeshwa mfumo wa awali wa asidi deoksiribonyuklei. kupenya ya DNA inaweza kutokea katika baadhi ya kesi. Kupitia mchakato wa uchanganyishaji inawezekana kuunganisha mambo mawili tofauti.

utaratibu wa kurejea kwa mwili na afya

kukarabati - ni sharti la kufanya kazi ya kawaida ya mwili. Kukabiliwa na kila siku na kila saa vitisho uharibifu wa DNA na mutations, muundo wa seli nyingi kujizoesha na mpaka sasa. Hii hutokea pia kutokana na mfumo imara kukarabati. ukosefu wa uthabiti wa kawaida husababisha ugonjwa mutation na upungufu nyingine. Hizi ni pamoja na aina ya ugonjwa, oncology na hata kuzeeka yenyewe. magonjwa hereditary kutokana na misukosuko ya kukarabati inaweza kusababisha kali uvimbe malignant na upungufu nyingine ya kiumbe. Sasa kutambuliwa baadhi ya magonjwa yanayosababishwa na haufanyi kazi ipasavyo ni mifumo kukarabati DNA. Hizi ni, kwa mfano, magonjwa kama Cockayne syndrome, xeroderma, nonpolyposis saratani ya matumbo, Trichothiodystrophy na baadhi ya saratani.