Репарация рекомбинационная

Необходимы для рекомбинации и рекомбинационной репарации Неизвестна Неизвестна [c.439]

Кроме систем рекомбинации, выполняющих общие функции, например рекомбинацию в мейозе у эукариот или рекомбинационную репарацию у всех организмов, существуют специализированные системы гомологичной рекомбинации, выполняющие ту или иную частную задачу. [c.101]

Образующиеся дочерние двойные нити различны по природе. Одна из них содержит родительскую цепь, несущую повреждение, и находящуюся напротив вновь синтезированную цепь с длинной брешью. Другая имеет неповрежденную родительскую цепь, на которой была скопирована нормальная комплементарная цепь. Брешь напротив поврежденного сайта первой молекулы застраивается при использовании гомологичной отдельной цепи ДНК другой двойной спирали. Образующаяся в результате такого одноцепочечного обмена реципиентная молекула содержит родительскую (поврежденную) цепь, спаренную с нормальной цепью. Донорная молекула содержит нормальную родительскую цепь с находящейся напротив разорванной цепью брешь может быть застроена обычным путем в результате репарирующего синтеза. Таким образом, повреждение ограничивается исходным нарушением (хотя одни и те же рекомбинационно репарирующие события должны повторяться после каждого репликационного цикла до тех пор, пока повреждение не будет устранено с помощью системы эксцизионной репарации). [c.438]

ИЗ цепей ДНК дефектна (например, содержит тиминовый димер или АР-сайт), а комплементарная цепь не могла быть синтезирована из-за дефекта в матрице и поэтому напротив поврежденного участка остается незастроенная брешь (см. рис. 47). Единственный способ безошибочной репарации такого повреждения — это использовать в качестве эталона второй полученный при репликации дуплекс ДНК. т. е. использовать рекомбинацию для репарации повреждения. У Е.соН эту задачу способен выполнить Re A-белок вместе с ферментами репарации. Для НесА-белка одноцепочечный участок двуспиральной молекулы ДНК, содержащий повреждение, является излюбленным участком связывания. Связавшись с таким местом, Re A-6e-лок вовлекает его в рекомбинационное взаимодействие с гомологичным неповрежденным дуплексом, причем как разорванная, так и поврежденная цепи ДНК оказываются спаренными с неповрежденными комплементарными цепями, что позволяет их репарацию описанными в предыдущей главе репарационными системами (рис. 62). Таким путем осуществляется пострепликативная, или рекомбинационная, репарация. Аналогичным образом за счет рекомбинации происходит репарация двуцепочечных разрывов ДНК. [c.94]

Участвует в обмене цепей ДНК в случае рекомбинации и рекомбинационной репарации [c.439]

РЕКОМБИНАЦИОННАЯ РЕПАРАЦИЯ. Способ залечивания бреши в одной из цепей двухцепочечной ДНК за счет замещения участком гомологичной цепи из другой молекулы. [c.525]

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]

Ферменты и другие белки, вовлеченные в процесс полуконсервативной репликации, представляют собой лишь небольшую часть всех белков, участвующих в метаболизме молекул ДНК. Существуют другие ферменты, входящие в систему репарации-устранения и замены неправильных или поврежденных нуклеотидов, удаленных от репликативной вилки. Некоторые из этих ферментов участвуют также в рекомбинации вместе со специализированными ферментами, функциональная роль которых сводится только к обеспечению рекомбинационных процессов. [c.103]

Рис, 34.9. Рекомбинационная репарация восстанавливает нормальную цепь ДНК, замещая брешь (пробел), оставленную во вновь синтезированной цепи напротив сайта нерепарируемого повреждения. [c.438]

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]

Необычной особенностью репликации ДНК фага Ми является то, что, во-первых, все вновь синтезированные копии фагового генома оказываются в состоянии профага (т. е. включены в клеточную хромосому) и, во-вторых, фагоспецифическая последовательность нуклеотидов, которая послужила матрицей для образования дочерних геномов, остается в клеточной хромосоме на том же месте, где она находилась до репликации. Другими словами, репликация идет без выщепления резидентного профага и, по существу, представляет собой репликативную транспозицию. Вероятная схема этого процесса представлена на рис. 152. Фагоспецифические белки обеспечивают сближение концов профага, интегрированного в клеточную хромосому (аналогично тому, как они это делают с проникшей в клетку молекулой ДНК фага). Участок хромосомы, в котором сближены концы прсфага, контактирует с другим участком этой же хромосомы или с какой-либо другой находящейся в клетке молекулой ДНК. В этом свежем участке появляется ступенчатый разрыв (два однонитевых разрыва на расстоянии 5 п. н.) возникают однонитевые разрывы и по обеим границам резидентного профага. Выступающие 5 -концы клеточной ДНК соединяются с З -концами вирус-специфических последовательностей, а З -концы клеточной ДНК выполняют роль затравки. Таким образом, инициация раунда репликации представляет собой в этом случае вариант рекомбинационной инициации- В результате Полуконсервативной репликации и последующих процессов репарации в клеточной хромосоме оказывается две копии профага в каждой из них одна чз цепей пронсходнт из резидентного профага, а вторая синтезирована заново. При повторении этого процесса Количество профагов в клеточной хромосоме может достигать сотни. [c.287]

Лечебная роль такого процесса репарации не ограничивается уда-лениел4 индуцированных ультрафиолетом димеров тимина, а распространяется также на исправление большого разнообразия других потенциально летальных нарушений генома клетки. Так, например, ряд гибельных измеиепий, вызванных действием на бактериальную ДНК рентгеновских лучей (вызывающих разрывы полинуклеотидных цепей) или иприта (вызывающего химические сшивки соседних пуриновых оснований), может быть обнаружен и исправлен репарирующей системой, иссекаю-шей поврежденный участок и затем заполняющей брешь. Показано было также, что репарационным исправлениям подвержены и структурные нарушения, обусловленные наличием не подходящих друг к другу некомплементарных пар оснований в рекомбинационных или мутационных гетерозиготах-гетеродуплексах (фиг. 160). Иссекая из гюлинуклеотидной цепи одно из двух оснований, образующих неправильную пару (с точки зрения правил спаривания Уотсона — Крика), и замещая его правильным нуклеотидом при репарационной репликации, направляемой неиссечеи-ной цепью, которая при этом имеет функцию репарационной матрицы, процесс иссечения и заполнения может привести к превращению гетерозиготы в гомозиготу. Следует, однако, заметить, что вероятность исправления любого такого структурного нарушения подвержена значительным вариациям. Во-первых, эффективность ферментативной ДНК-репарирую-щей системы зависит от генетической конституции организма. Одни организмы обладают очень мощными репарирующими системами и, следовательно, очень устойчивы к воздействиям, ведущим к повреждениям их ДНК, у других репарирующие системы малоэффективны или вовсе отсутствуют. Такие организмы обречены на гибель от малейшей травмы ДНК. Во-вторых, даже у организмов с эффективной репарирующей системой вероятность исправления поврежденной ДНК сильно зависит от физиологических условий в период репарации, в частности от температуры и состава питательной среды. [c.377]

Супрессия гесВС мутаций Экзонуклеаза I Нарушение рекомбинационной Неизвестен репарации и рекомбинации в мутантах re B sb B [c.439]

Наряду с ним существует и другой механизм — посг-репликативная репарация (рис. 57), требующая продуктов гена гес А. Основные особенности пострепликатив-ной репарации сводятся к двум моментам 1) восстановление дефектов происходит не до, а после репликации ДНК нити, содержащие димеры или другие повреждения, вовлекаются в процесс репликации с возникновением разрывов у дочерней ДНК, расположенных против поврежденных участков материнской комплементарной матрицы 2) застройка дефектов у дочерней ДНК происходит в ходе рекомбинационных процессов с использованием информации в неповрежденной нити ДНК. Обязательное условие успешной репарации — наличие против бреши интактного участка второй комплементарной нити ДНК. [c.300]

Белок Re A функционирует при обмене цепями между молекулами ДНК. Это главная активность в процессе рекомбинации (гл. 25), родственная предполагаемому одноцепочечному обмену в рекомбинационной репарации. Свойства двойных мутантов позволяют предполагать существование двух Re -путей. Чтобы проверить, принадлежат ли два гена с родственными функциями одному и тому же или различным путям, сравнивали фенотипы одиночных мутантов с фенотипами двойных мутантов. Если гены принадлежат к одному и тому же пути, фенотип двойного мутанта не будет отличаться от фенотипа одиночного мутанта. Если гены контролируют разные пути, у двойного мутанта будут утрачены они оба. Согласно этому критерию, один гес-путь включает гены гесВС, другой-re F. [c.440]

Исправление повреждений осуществляется ферментами рекомбинационной репарации, которые используют материал одной молекулы ДНК для восстановления другой. Название этого типа репарации свидетельствует о перекрывании с процессами генетической рекомбинации. Поскольку для рекомбинационной репарации необходимо, чтобы ДНК мишени имела реплику, ее иногда называют пострепликационной репарацией. Она эффективна в случае дефектов, образуемых в дочерних молекулах при репликации матрицы, содержащей поврежденные основания (рис. 34.9). [c.438]

Пострепликативная репарация. Если фотореактивация и эксцизионная репарация по каким-то причинам невозможны, повреждение в цепи не будет исправлено и она не сможет функционировать как матрица в процессе репликации. Во вновь синтезированной комплементарной цепи ДНК останется брешь. Однако генетическая информация, искаженная образованием димеров, содержится в новой цепи ДНК, синтезированной по старой комплементарной цепи. Эта новая цепь и послужит матрицей, на которой образуется копия, замещающая поврежденную цепь ДНК. Точный механизм этого замещения пока неизвестен по-видимому, он имеет сходство с нормальными рекомбинационными событиями. Одна неповрежденная цепь ДНК необходима в качестве матрицы как для эксцизионной, так и для постреплика-тивной репарации. [c.202]

Механизм пострепликативной репарации наименее специфичен, так как здесь отсутствует этап узнавания повреждения. Представления об этом типе репарации связаны со знанием механизма рекомбинации (см. гл. 7). Рекомбинационная пострепликативная репарация — это быстрый способ восстановления нативной структуры по крайней мере части дочерних молекул ДНК. При этом тиминовые димеры остаются в исходных родительских нитях. Эта репарация происходит уже в первые минуты после облучения. [c.138]

В табл. 34.2 суммированы свойства некоторых мутаций, которые влияют на способность клеток Е. соИ осуществлять репарацию ДНК. Нам известны по крайней мере три способа репарации повреждений. Два разных способа эксцизионной репарации идентифицируются по гетерогенности длины сегментов репарируемой ДНК. Эти пути описываются как репарация короткими и длинными последовательностями ДНК. Ферменты рекомбинационной репарации в значительной мере перекрываются с ферментами, осушествляюшими собственно рекомбинацию (гл. 35). [c.439]

Гены гесВС кодируют две субъединицы экзонуклеазы V, чье действие ограничено другим компонентом пути. (В клетках гесЛ-мутантов фермент вызывает чрезмерную деградацию ДНК.) Функция гена re F неизвестна. Благодаря эффектам мутаций на рекомбинационную репарацию или рекомбинацию были идентифицированы и другие локусы гес. Некоторые из них супрессируют определенные гес-мутации. Как и в случае дополнительных локусов uvr, их не удалось связать с какими-то продуктами или функциями. [c.440]

Конверсия генов. Еще один относящийся к обсуждаемому предмету феномен давно известен в экспериментальной генетике под названием генной конверсии [122]. Различные данные, полученные при изучении глобиновых генов, позволяют предполагать наличие такого феномена и в геноме человека (разд. 4.3 см. также рис. 2.97). Генная конверсия есть не что иное, как модификация одного из двух аллелей другим, в результате чего гетерозигота Аа, например, становится гомозиготой АА. Винклер, который впервые обсуждал этот феномен более 50 лет тому назад, допускал физиологическое взаимодействие аллелей. Однако работы на дрожжах показали, что он связан с атипичной рекомбинацией. Данный процесс иллюстрирован на рис. 2.97. Кроссинговер всегда приводит к разрыву последовательности ДНК в сайте перекреста. Обычно разрыв репарируется, для чего последовательность сестринской хроматиды используется как матрица. Таким образом восстанавливается исходная двойная спираль. Однако иногда репарация осуществляется на матрице гомологичной хромосомы. В этом случае наблюдаются отклонения от обычной сегрегации. Генная конверсия имеет место и в соматических тканях, особенно у растений. Возможно, что в этом случае рекомбинационный процесс протекает атипично. Наличие генной конверсии не является неожиданным, поскольку спаривание гомологичных хромосом в соматических клетках и соматический кроссинговер характерны для многих видов [c.144]

Увеличение экспрессии белка Re A, по-видимому, необходимо для вьшолнения его роли в рекомбинационной репарации. Это означает, что в клетке имеется достаточное количество протеазы для разрезания всего дополнительного белка LexA, что необходимо для предотвращения повторной репрессии генов-мишеней. Однако основное значение этого цикла для клетки может заключаться в способности быстро восстанавливать обычное состояние. [c.441]

Некоторые непрямые данные позволяют предположить, что клетки млекопитающих имеют и системы рекомбинационной репарации. Вероятно, и в клетках эукариот эти системы могут быть связаны с процессом генетической рекомбинации. Например, в случае рецессивной болезни человека, синдрома Блума, возросшая частота хромосомных аберраций, включая обмены между сестринскими хроматидами, может быть связана с нарушением рекомбинационных систем. [c.442]

Ключевой момент всех рекомбинационных и репарационных событий—распознавание дефекта, сопровождающееся либо непосредственной репарацией, либо маркированием для последующего исправления. Термолабильность N-гликозидной связи пуринов приводит к депуринизации ДНК с частотой около 5000—10000 на клетку (в день) при 37° С. Места депуринизации узнаются специальными фермен- [c.79]

Продукты миг-гена образуют uvrAB -эндонуклеазу, которая специфически отщепляет олигонуклеотид, состоящий из двенадцати нуклеотидов и содержащий пиримидиновый димер. Белок гесА вовлекается в два пути, по которым происходит обработка УФ-повреждений SOS-ответ и рекомбинационную репарацию. Пути, по которым осуществляется участие uvr- и гесА-теяов, не полностью независимы друг от друга, так как экспрессия миг-генов существенно возрастает при SOS-ответе. [c.288]

Методы исследования Лабораторный метод нарушение эксцизионной репарации ДНК после ультрафиолетового облучения существует вариант заболевания, при котором нарущена рекомбинационная репарация ДНК Специальный метод исследование кожной чувствительности к ультрафиолетовым лучам с применением монохроматора. [c.390]

Все клетки и многие вирусы содержат информацию о синтезе ферментов, предназначенных не только для репарации повреждений в собственной ДНК, но и ферментов, осуществляющих рекомбинацию. На самом деле некоторые ферменты, участвующие в репликации и репфации ДНК, играют ключевую роль и при рекомбинации. В этом разделе мы рассмотрим механизмы некоторых рекомбинационных процессов и ферменты, которые их катализируют. Особое внимание будет обраикно на рекомбинацию у бактерий и фагов, поскольку у них эти процессы довольно хорощо изучены. Несмотря на то что генетические и морфологические аспекты рекомбинации в эукариотических клетках известны, на молекулярном уровне здесь многое остается неясным. [c.104]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология