Репарации механизм система

Обозначения этих генов основаны на фенотипах мутантов однако в некоторых случаях мутация, выделенная при одних условиях и названная как uvr, может оказаться идентичной мутации, выделенной при других условиях и отнесенной к локусу гес. Это очень важный факт. Мы не можем еще точно определить, сколько функций принадлежит каждому из путей или каким образом они взаимодействуют. Механизмы uvr и гес не могут быть совершенно независимыми, так как для мутантов uvr характерна пониженная эффективность рекомбинационной репарации. Можно ожидать выявления ряда нуклеаз, полимераз и других ферментов, составляющих репарирующие системы, которые могут быть частично перекрывающимися (или в которых один фермент, обычно используемый для обеспечения какой-то функции, может быть заменен ферментом, принадлежащим другому пути). [c.440]

Дефекты систем репарации выявлены и при других наследственных заболеваниях. При анемии Фанкони дефектен этап вырезания поврежденного участка из молекулы ДНК (нарушен синтез экзонуклеазы). В случае атаксии — телеангиэктазии (синдром Луи Бар) также повреждены системы репарации, что выражается в повышении чувствительности клеток больных к действию излучений и химических мутагенов, резко увеличивающих в них частоту хромосомных аберраций, имеющую высокий спонтанный уровень (около 7,5% для лимфоцитов периферической крови). При радиотерапии таких больных наблюдаются осложнения иногда со смертельным исходом. Механизмы репарации нарушены и в случае прогерии, или преждевременного старения, и синдрома Блюма. [c.516]

В работах, представленных на это заседание, речь идет ю больщом разнообразии механизмов защитного действия в модельных системах. Для простоты их можно отнести к двум общирньга категориям 1) предупреждение химических реакций в молекуле, представляющей мишень. Это может быть осуществлено путем конкурентного удаления радикалов, до того как они прореагируют, или путем переноса энергии 2) реакция защитного вещества с молекулой, представляющей мишень, после преобразования ее в радикал, но до того, как она подверглась дальнейшим химическим изменениям, необходимым для необратимого повреждения. Это мы назовем репарацией. Руководствуясь некоторыми из представляемых данных, можно попытаться определить, какие из этих реакций, если они происходят, принимают участие в защите в живых системах. [c.294]

У одноклеточных организмов, таких как дрожжи, бактерии или простейшие, отбор благоприятствует тому, чтобы каждая отдельная клетка росла и делилась как можно быстрее. Поэтому скорость деления клеток обычно лимитируется только скоростью поглощения питательных веществ из окружающей среды и переработки их в вещество самой клетки. В отличие от )того у многоклеточного животного клетки специализированы и образуют сложное сообщество, так что главная задача здесь - выживание организма, а не выживание или размножение отдельных его клеток. Для того чтобы многоклеточный организм выжил, некоторые его клетки должны воздержаться от деления, даже если нет недостатка в питательных веществах. Но когда возникает надобность в новых клетках, например при репарации повреждения, ранее не делившиеся клетки должны быстро переключаться на цикл деления а в случаях непрерывного износа ткани скорости новообразования и отмирания клеток всегда должны быть сбалансированы. Поэтому здесь должны существовать сложные регуляторные механизмы более высокого уровня, чем тот, который действует у таких простых организмов, как дрожжи. Этот раздел и посвящен такому социальному контролю на уровне отдельной клетки. В гл. 17 и 21 мы познакомимся с тем, как он функционирует в многоклеточной системе для поддержания и обновления тканей тела и какие его нарушения происходят при раке, а в гл. 16 увидим, как еще более сложная система управляет клеточным делением в процессах индивидуального развития. [c.414]

Расшифровка молекулярных механизмов репарации УФ-повреждений бактериальной ДНК суш,ественно расширила представления о функционировании генома и показала, что в клетке существуют генетически детерминированные системы ферментов, поддерживающие целостность генетической информации и, если надо, исправляющие ее. В дальнейшем было доказано, что в общих чертах сходная система существует в клетках млекопитающих. Благодаря активности репаративной системы клетки способны поддерживать целостность генома в случае повреждений, наносимых не только УФ-излучением, но и ионизирующей радиацией, канцерогенами и мутагенами. [c.149]

Степень индукции 505-системы определяется количеством повреждений в ДНК при небольшом количестве повреждений возрастает уровень некоторых репаративных белков, работавших и до индукции, например иугА, В, С и О. При большем количестве повреждений блокируется деление клеток (в норме оно восстанавливается, если клетке удалось починить ДНК) и индуцируется синтез белка-продукта гена тесА, необходимого для рекомбинационной, репарации и для дальнейшей индукции 505-системы (см. ниже). При еще большем количестве повреждений ДНК индуцируются гены итиС и итиО, которые ответственны за особый путь репарации, сопряженный с возникновением мутаций. Механизм действия продуктов генов итиСи не ясен, но предполагается, что они позволяют [c.78]

Кроме того, если растительная клетка повреждена, она способна секретировать фермент, высвобождающий олигосахарид из стенок других клеток и запускать механизм репарации или устойчивости. Данные, приведенные авторами, очень наглядно раскрывают особенности взаимодействия хозяина и патогена на молекулярном уровне. Следовательно, стенки клеток растений представляют собой хранилища множества специфических соединений, в том числе олигосахаридов, активно участвующих в индукции биохимических реакций. Эти вещества — один из уровней в иерархии гормональной системы — не только отвечают за активацию защитных механизмов, но и влияют на многие процессы онтогенеза. [c.98]

Уже упоминалось об индуцибельной системе репарации как примере широко распространенного адаптивного модификационного изменения на клеточном уровне. Еще один пример универсального механизма адаптивных модификаций — синдром, теплового шока. [c.446]

Если нарушения обмена веществ и функциональной активности определять как отказ , то в физиологии растений можно использовать технический термин надежность , подразумевая под этим безотказность функционирования растительного организма в нормальных условиях существования и при отклонении от нормы. Надежность растительного организма определяется его способностью не допускать или ликвидировать отказы на разных уровнях молекулярном, субклеточном, клеточном, тканевом, органном, организменном и популяционном. Для предотвращения отказов используются системы стабилизации принцип избыточности, принцип гетерогенности равнозначных компонентов, механизмы гомеостаза. Для ликвидации возникших отказов служат системы репарации (восстановления). На каждом уровне биологической организации действуют свои механизмы. На молекулярном уровне принцип избыточности находит свое выражение, например, в полиплоидии, на организменном — в образовании большого количества гамет и семян. Примерами восстановительной активности на молекулярном уровне служит энзиматическая репарация поврежденной ДНК, на организменном — пробуждение пазушных почек при повреждении апикальной Меристемы, регенерация и т. д. [c.413]

В опытах на мышах мы установили [Kuna et al., 1978], что предварительное введение атропина (5 мг/кг) не препятствует выраженному защитному действию цистамина, оцениваемому по уровню репарации кроветворения на 8-е сутки после тотального гамма-облучения в дозе 8 Гр или по выживаемости животных к 30-м суткам после облучения. Введение атропина снижает (иногда существенно, но в большинстве случаев незначительно) степень защиты, обусловленной циетамином. Эти данные не подтвердили значения активизации парасимпатической системы в механизме токсического действия цистамина у необлученных и облученных мышей. Предварительное введение атропина в дозах 5 и 20 мг/кг не повлияло статистически значимо на величину токсических доз цистамина. [c.105]

Что представляет собой механизм появления ошибок Можно предположить, что определенный компонент пути репарации обусловливает продолжение репликации за сайтом повреждения. Когда ДНК-полимераза минует тиминовый димер, она включает неправильные основания и это приводит к появлению мутации. Существуют доказательства того, что для индукции ошибок необходимо присутствие ДНК-полимеразы III, обычной репликазы. Следовательно, рассматриваемая функция действует согласованно с нормальным реплика-ционным аппаратом. Мутации в гене, получившем название итиС, устраняют УФ-индуцируемый мутагенез, но не нарушают какие-либо известные ферментативные функции. Вероятно, продукт этого гена, итиС, служит компонентом системы, продуцирующей ошибки. [c.440]

Для этого обширного ряда химических соединений предполагается следующий механизм действия в результате прямого и непрямого действия радиации образуются радикалы мишеией (подразумеваются молекулы ДНК), которые могут сразу же восстановиться химическим путем, тогда повреждение не будет реализовано или же может произойти окисление этого радикала, акцептирование электрона кислородом или другим электрон-ак-цепторным соединением (ЭАС), что приведет к реализации повреждения. Далее, если произойдет энзиматическая репарация, то целостность мишени может восстановиться однако нельзя исключить возможности возникновения нерепарабельного повреждения, вызывающего гибель клетки. И действительно, этот механизм был показан в модельных системах методом импульсного радиолиза и ЭПР-спектроскопией в водных растворах был зарегистрирован перенос электронов с оснований нуклеиновых кислот, нуклеозидов и нуклеотидов к сенсибилизатору. Помимо переноса электрона или даже одновременно с этим процессом возможны дополнительные радиационно-химические реакции связывания ра-диосенспбилизатора со свободнорадикальными продуктами моле- [c.240]

С того момента, как возникла репликационная вилка, для ДНК-полимеразы, синтезирующей ведущую цень, всегда есть спаренный 3 -коиец- необходимый ей для того, чтобы начать синтез новой цепи. Иначе обстоит дело с ДНК-полимеразой, ответственной за синтез отстающей цени. Ей требуется всего каких-нибудь 4 с для того, чтобы синтезировать один короткий фрагмент ДНК, после чего она должна переключиться на синтез совсем другого фермента на новом участке матричной цепи, расположенной на некотором расстоянии от первого (см. рис. 5-39). Для этого ей всякий раз нужна затравка со спаренным З -концом, а следовательно, нужен и механизм, способный производить такие затравки. В этот механизм входит фермент, называемый ДНК-праймазой. Она синтезирует из рибонуклеозидтрифосфатов короткие РНК-затравки (праймеры), состоящие у эукариот примерно из 10 нуклеотидов (рис. 5-42). Эти затравки синтезируются с определенными интервалами на матрице для отстающей цепи здесь их наращивает ДНК-нолимераза, начиная, таким образом, всякий раз новый фрагмент Оказаки. Молекула ДНК-полимеразы продолжает это наращивание до тех пор, пока она не достигнет РНК-затравки. присоединенной к 5 -концу предыдущего фрагмента ДНК. Чтобы обеспечить образование непрерывной цепи ДНК из многих таких фрагментов, в действие вступает особая система репарации ДНК, быстро удаляющая РНК-затравку и заменяющая ее на ДНК. Завершает процесс ДНК-лигаза, соединяющая З -конец нового фрагмента ДНК с 5 -концом предыдущего фрагмента (рис. 5-43). [c.291]

В эукариотических клетках не удалось пока выявить ни одного из этих двух механизмов коррекции, обнаруженных у бактерий. Однако стенень точности репликации у млекопитающих ту Е. oli приблизительно одинакова, и потому можно думать, что оба описанных типа коррекции существуют и у эукариот. Следует, впрочем, отметить, что в ДНК млекопитающих нет метилированных остатков А. поэтому механизм, который используется системой репарации ошибок спаривания для узнавания новосинтезированной цепи, должен быть в данном случае иным. [c.296]

Существует несколько рабочих гипотез, исходя из которых пытаются объяснить механизм фотореактивации II. Согласно одной из них, свет с длиной волны 334 нм подавляет рост н деление клеток, создавая тем самым благоприятные условия для работы системы темновой репарации — повышение эффективности выщепле-ния — замещения димеров. Исходя из другой гипотезы, непрямую фотореактивацию связывают с разрушением в клетке хинонов, входящих в состав электронно-транспортной цепи. [c.296]

В. П. Парибок высказал предположение, согласно которому известная способность репаративных систем устранять радиационные повреждения ДНК — это лишь одно из проявлений неспе-цифичеокой реакции живой системы на повреждающее воздействие. Иначе говоря, предполагается, что в клетках существуют системы, поддерживающие нативное состояние ее структур и реагирующие на любое повреждающее воздействие. В исследованиях Л. X. Эйдуса, продолжающихся в настоящее время, анализируется биофизический механизм неспецифической реакции клеток на повреждающие воздействия, к которым автор наряду с ионизирующей радиацией относит и действие различных радиопротекторов. Согласно развиваемой им гипотезе под влиянием повреждающего агента возникают однотипные изменения, включающие нарушение мембранного транспорта и соответствующих градиентов концентрации низкомолекулярных соединений, которые локально накапливаются в компартментах клеток, сорбируются на макромолекулах и изменяют их конформационную подвижность. В конечном итоге может наступить состояние паранекроза, обратимое при умеренно, повреждающих воздействиях. При этом изменяется соотношение скоростей конкурирующих между собой процессов реализации и репарации скрытых повреждений в уникальных структурах, ответственных за гибель клеток. [c.14]

Вторая задача, в частности достижение темпа мутаций, достаточного для возможно большей скорости эволюции, решается не так просто. Темп мутаций должен быть соразмерным — не слишком быстрым и не слишком медленным. Таким образом, вторая задача решается выработкой механизмов регулирования частоты мутаций. В последние годы была обнаружена неожиданно сложная и совершенная биохимическая система регулирования темпа мутаций. Один из существенных ее механизмов — процесс ферментативной репарации поврежденных молекул ДНК, катализируемый так называемыми репаразами (см. [61]). [c.63]

Несмотря на то что феномен фагоцитоза описан сравнительно давно, в его механизме есть много неясного, а полнота описания биохимических и биофизических процессов явно не достигла целостности и законченности. Выяснено многое роль гликокаликса плазмалеммы в эндоцитозе значение цитоскелетных сократительных структур для инвагинации плазмалеммы и образования эндосом трансформация захваченных веществ при участии системы ГЭРЛ рециклизация рецепторов и репарация плазмалеммы после утраты ее части в ходе эндоцитоза вовлечение эндоцитоза в межклеточный и внутриклеточный транспорт информационных молекул. Тем не менее единой концепции цитоза не существует, [c.91]

Существует и другая разновидность — медленная постреплика тивная репарация, для осуществления которой требуется несколь ко часов. Ее проводит система ферментов, которых нет в необлу ченных клетках и которую индуцирует облучение. Этот механизм получил наименование SOS-репарации. Его характерная черта — неточность восстановления первичной структуры ДНК, ь связи с чем он получил также название репарации, склонной к ошибкам. При этом, по мнению ряда авторов, возможен репа ративный синтез ДНК в обход тиминовых димеров, или, точнее за счет использования в качестве матрицы цепи ДНК, содержа щей димеры. [c.138]

Параллелизм в проявлении индукции профага и Ж-реактивации (сопровождаемой повышением мутабильности) указывает на существование индуцируемой системы репарации, которая в связи с этим получила наименование 505-репарации, т. е. репарации, включаемой для спасения. (Подробнее о системах регуляции действия генов см. гл. 17.) Индуцибельная система репарации действует по механизму пострепликативной репарации. На это указывает ее зависимость от гена гес А (см. гл. 6). SOS-репарация включается в тех случаях, когда безошибочная дорепликативная система репарации не справляется с устранением повреждений или когда она блокирована мутационным путем. Для индукции системы SOS-репарации требуется 30—60 димеров тимина на ге- [c.313]

Внимание исследователей было сосредоточено на механизмах, участвующих в исправлении повреждений, вызываемых облучением. Известны три независимые системы репарации повреждений ДНК, индуцируемых облучением. Одна из них представляет собой обратную фотохимическую реакцию, происходящую под действием видимого света и фотореактивирующего фермента вторая — вырезание и замещение поврежденного участка ДНК до ее репликации, а третья — пострепликативную репарацию. Первый из упомянутых механизмов действует только на пиримидиновые димеры, индуцируемые ионизирующим излучением. Многие организмы для защиты от неблагоприятного воздействия радиации используют все три системы. [c.496]

Биологический смысл природной компетентности бактерий не вполне понятен. Процесс трансформации бактериальных клеток в природных условиях обеспечивает поддержание жизненно важного динамического состояния генома бактериальных клеток. Развитие компетентности тесно сопряжено с рекомбинацией и репарацией бактериальных хромосом и является одним из молекулярных механизмов, обеспечивающих горизонтальный перенос генов у микроорганизмов [204]. В настоящее время имеются указания на то, что донорная ДНК, которая захватывается бактериальными клетками в природных популяциях микроорганизмов, появляется не только из-за случайной гибели клеток. Развитие компетентности, по крайней мере у Strepto o us pneumoniae, индуцирует лизис части клеток этой популяции и освобождение геномной ДНК, а следовательно, процессы освобождения ДНК и ее захвата бактериальными клетками в таких системах координированы [205]. Суммируя данные о биологическом значении природной компетентности бактериальных клеток, можно заключить, что при участии этого процесса происходит обмен генетической информацией в популяциях микроорганизмов, что необходимо для поддержания генетического разнообразия вида и распространения генов, важных для выживания бактерий в изменяющихся условиях окружающей среды. Кроме того, трансформирующая ДНК может участвовать в репарации повреждений бактериальных хромосом после генотоксических воздействий [206]. [c.144]

В настоящей главе будут разобраны те общепатологические процессы, которые составляют сущность повреждения соединительной ткани и ее реакции на повреждение. Эти процессы наиболее полно раскрывают возможности и формы реагирования соединительной ткани как системы. Репарация соединительной ткани и механизмы ее ауторегуляции освещаются в следующей главе. [c.179]

Кроме эндонуклеазной репарации uvrAB , рекомбинантной репарации и SOS-репарации у бактерий есть еще более мощная система репарации, предназначенная для ликвидации пиримидиновых димеров (данная система здесь не рассматривается). Этот механизм был открыт в процессе поиска некоего неконтроли- [c.19]

После прекращения воздействия возобновление активной жизнедеятельности (переключение клетки из стресса в основное гомеостатическое состояние) сопровождается восстановлением клеточного цикла, синтеза белка и "забыванием" других последствий пребывания в стрессе. При сохранении экстремальных условий адаптация немыслима без выхода клетки из состояния стресса и соответствующей моди] ации белок-липидных мембранных комплексов. Возобновление синтеза белка в новых условиях, по-видимому, приводит к появлению в клетке полипептидов с измененными физико-химическими характеристиками (pH и температурный оптимум, гидрофильность и др.) и изоферментов. Этот факт отмечен при закаливании растений к высоким и низким температурам. Щ)ичем изменения в электрофоретических спектрах растворимых белков отмечают позже, чем возрастет устойчивость растительного организма. Нам представляется, что во время стресса, когда синтез основных белков выключен, в репарации нарушенных белковых структур протоплазмы должен превалировать механизм их ренативации. Для этого в живой клетке существуют специальные ферментные системы (изомеразы белковых ди-суль ов, тиоредоксин) и белки-шапероны, стабилизирующие частично развернутые макромолекулы и препятствующие их необратимым внутри- и межмолекулярным взаимодействиям (ОегМлв, ЗатЬгоок, 1992). [c.121]

Опухолевые клетки нередко обнаруживают аномальную вариабельность формы и размеров ядер (рис. 21-19), а также числа и структуры хромосом, и на практике изменения в морфологии ядер являются для патологов одним из ключевых признаков в диагностике рака. При культивировании опухолевых клеток их кариотип часто оказывается крайне нестабильным могут наблюдаться амплификация или делеция генов, потеря, дупликация или транслокация хромосом (или их участков) - все это регистрируется с гораздо большей частотой, чем при культивировании нормальных клеток. С одной стороны, такая вариабельность в числе и структуре хромосом может быть просто следствием ускорения клеточного цикла, возникающего в дифференцированной клетке из-за ее слабой адаптации к быстрой пролиферации. С другой стороны, это может отражать наследуемый дефект в самом механизме или регуляции процессов репарации, репликации или рекомбинации ДНК, возникающий в результате соматической мутации в любом из множества вовлеченных в эти сложные процессы генов. Такая мутация будет увеличивать вероятность всех последующих мутаций в других группах генов. Поэтому можно ожидать, что описанный механизм является общим для клеток, претерпевших множество мутаций, необходимых для превращения их в злокачественные. Предположим, к примеру, что для трансформации нормальной клетки в опухолевую необходимы три мутации в генах, контролирующих поведение клеток, и что вероятность каждой такой мутации за время жизни человека составляет 10 на клетку. Тогда вероятность того, что одна нормальная клетка успеет (даже за весь указанный промежуток времени) накопить эти три мутации, будет 10 х 10 х 10 = 10 . Но допустим теперь, что скорость мутирования возросла из-за предшествующей мутации в каком-нибудь из ферментов системы репликации или репарации ДНК и достигла 10 /клетку за время жизни человека. Приняв вероятность этой мутации в системе репарации/репликации стандартной - 10 , мы увидим, что этот путь, который начинается с мутации, увеличивающей мутабильность, приведет к более частому возникновению раковых клеток суммарная вероятность превращения клетки в раков ю составит в течение жизни 10 х 10 " х 10 " х 10 = 10 . Это в 100 раз более вероятно, чемв первом случае, хотя и требует не трех, а четырех мутаций [c.463]

Смотреть страницы где упоминается термин Репарации механизм система: [c.517] [c.80] [c.82] [c.78] [c.82] [c.103] [c.517] [c.13] [c.148] [c.448] [c.533] [c.471] [c.486] [c.103] [c.186] [c.237] [c.291] [c.156] [c.102] [c.195]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология