Ферменты репарации

В результате такого превращения в ходе последующей репликации на измененной нити на фрагменте, содержащем остаток урацила, произойдет отбор аденилового нуклеотида, т. е. возникнет дочерняя цепь, в которой вместо гуанина на одном звене окажется аденин. Таким образом, изменится информационное содержание молекул ДНК в одной из дочерних клеток. Во избежание таких повреждений в системе ферментов репарации существует специальный фермент, урацил-ДНК-гликозидаза, катализирующий гидролиз гликозидной связи между [c.167]

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]

Выберите типы повреждений, которые устраняются ферментами репарации [c.68]

Корректорская правка - удаление неправильных (образующих некомплементарные пары) оснований, образование недостающих оснований или соединение цепей в молекуле ДНК в случае их разрыва. Коррекцию осуществляют ферменты репарации экзо- и эндонуклеазы, рестриктазы и лигазы. Все это обеспечивает высокую точность репликации возможна од- [c.55]

И конечной биологической реализацией света) сильно зависит от температуры. Суммарный процесс будет иметь энергию активации самой медленной лимитирующей стадии в цепи консекутивных реакций. При неизбежных потерях первичных или промежуточных фото-продуктов от температуры будет зависеть и квантовый выход фотобиологической реакции в целом. Так, температура, воздействуя на скорость деления клеток и активность ферментов репарации ДНК, влияет и на эффективность бактерицидного или мутагенного действия света в результате изменения концентрации димеров тимина. [c.371]

Подавление активности ферментов репарации. [c.248]

Судьба поврежденных хромосом. Разрыв, происходящий в любом районе хромосомы и не затрагивающий центромеры, приводит к появлению укороченной хромосомы с центромерой и ацентрического фрагмента. Такой фрагмент иногда может формировать маленькое кольцо, но, будучи лишенным центромеры, чаще всего теряется в последующем митозе. Таким образом, разрыв хромосомы часто приводит к появлению клетки, лишенной хромосомного сегмента. В некоторых случаях, однако, целостность хромосомы, имеющей разрывы в двух точках, восстанавливается ферментами репарации. Механизмы такого воссоединения концов в настоящее время известны [456]. Если концы хромосомных фрагментов воссоединятся друг с другом удачно, то и хромосома, и клетка будут снова интактными. Действительно, исследования при заболеваниях, связанных с недостаточностью репаративных ферментов, показывают, что подобные события могут происходить многократно во многих тканях. В других случаях концы хромосомных фрагментов могут воссоединиться в точках разрыва других хромосом как гомологичных, так и негомологичных (при условии, что два разрыва происходят в пределах относительно короткого отрезка времени и достаточно близко друг от дру- [c.72]

Соматические мутации или избирательная активация генов Для объяснения генетического контроля вариабельных областей было предложено несколько гипотез. Наибольшую известность получили две из них гипотеза соматических мутаций и гипотеза избирательной активации генов . Согласно гипотезе соматических мутаций, в геноме человека имеется лишь один ген, в котором в процессе созревания В-лимфо-цитов возникают многочисленные случайные мутации. На самом деле соматические мутации происходят в ходе пролиферации клеток всех типов (разд. 5.1.6). Однако эта гипотеза подразумевает наличие специфического механизма, который обеспечивает избирательное увеличение частоты соматических мутаций именно в гене вариабельной области. Можно представить себе такой механизм, например предположив, что рассматриваемый участок ДНК недоступен для действия ферментов репарации. [c.103]

Метаболизм конкретных соединений изучен еще недостаточно, чтобы с уверенностью можно было говорить о влиянии генетических вариаций у человека на канцерогенные эффекты факторов среды. К числу механизмов канцерогенеза, возможно, следует отнести и полиморфизм по ферментам репарации. Больные генетическими нарушениями систем, репарирующих мутации (анемия Фанкони, синдром Блума, атаксия-телеангиэктазия, пигментная ксеродерма), часто заболевают различными формами рака. Интересно, что среди гетерозиготных носителей этих заболеваний (их довольно много в человеческих популяциях) частота заболевания раком тоже повышена, но гетерозиготность по пигментной ксеродерме становится фактором риска лишь после воздействия мощного солнечного излучения (разд. 4.2.2.8). Поскольку многие формы рака связаны, по-видимому, с факторами среды, воздействию которых подвергается большинство населения, именно генетический подход может объяснить, почему заболевание развивается только у некоторых людей. [c.116]

Фермент репарации ДНК (эндонуклеаза) [c.156]

О факторах, определяющих эффективность систем темновой репарации у разных организмов, известно мало. Представляется вероятным, что она зависит от числа молекул различных ферментов репарации, приходящихся на одну клетку. Среди других факторов можно назвать эффективность действия этих ферментов и степень деградации ДНК в точках повреждений. [c.490]

Репарация необходима для сохранения генетического материала на протяжении всей жизни организма (сохранение структуры генома). Все ферменты постоянно активны, т.е. процесс идет непрерывно. Снижение активности ферментов репарации приводит к накоплению повреждений (мутаций) в ДНК. [c.68]

Ферменты этого пути репарации действуют лишь на те молекулы, в составе которых есть и неспаренные нуклеотиды, и полуметилированные последовательности. Предположительно ферменты репарации вносят одно-цепочечный разрыв в неметилированную цепь пол умети л и рова и и ого участка, после чего деградируют протяженный сегмент разорванной цепн и одновременно застраивают его заново) [c.83]

Для удаления ошибок репликации, неизбежных в процессе матричного синтеза таких огромных биополимеров, какими являются ДНК, существует специальная система ферментов репарации. Например, сопутствующие репликации одноцепочечные разрывы восстанавливаются при помощи ДНК-поли-меразы I и ДНК-лигазы. ДНК-полимераза I, будучи 3 -5 -экзонуклеазой, проверяет правильность присоединения нуклеотидов вновь образованной нити ДНК к нуклеотидам матрицы и гидролизует концевой нуклеотид, если его основание не комплементарно основанию матричной цепи. ДНК-полимераза Ш, также обладающая нуклеазной активностью, будет добавлять нуклеотиды только в том случае, если предыдущее основание дочерней цепи комплементарно связано с соответствующим основанием матричной цепи. Таким образом, осуществляется репарация неправильного спаривания нуклеотидов и контролируется корректность синтеза ДНК. Наиболее полно изучены повреждения, возникающие в клетках под действием ультрафиолетового облучения. Оно вызывает, в частности, взаимодействие двух соседних пиримидиновых оснований, чаще всего тиминов. При этом образуется тиминовый димер, блокирующий действие ДНК-полимеразы ПГ. [c.453]

Тиминовые димеры вырезаются при помощи ферментов репарации. У Е. oli специфичная нуклеаза, вырезающая тиминовый димер, кодируется тремя генами, белковые продукты которых после ассоциации образуют активный комплекс, функционирующий при участии АТФ. Этот комплекс присоединяется к цепи ДНК и производит два разрыва на расстоянии семи нуклеотидов от 5 -конца тиминового димера и четырех нуклеотидов от З -конца этого же димера. После вырезания поврежденного олигонуклеотида однонитевый участок неповрежденной цепи защищается при помощи SSB-белка от непрограммируемой деградации. Заполнение бреши происходит при помощи ДНК-полимеразы I, синтезирующей короткие олигонуклеотидные фрагменты ДНК. Эти фрагменты затем при помощи ДНК-лигазы ковалентно присоединяются к цепи ДНК. Таким образом, полностью устраняются повреждения, и восстанавливается нативная двухцепочечная спираль ДНК. [c.454]

В ходе эволюции метилированные остатки в геноме имеют тенденцию к исчезновению, что объясняется специфическими особенностями механизма репарации. Дело в том, что случайное дезаминирование неметилированного цитозина приводит к возникновению урацила, который в норме не входит в состав ДНК и потому легко распознается ферментом репарации, вырезается и затем заменяется на цитозин. Последстви случайного дезаминирования остатка 5-метилцитозина не могут быть устранены подобным образом, так как при дезаминировании 5-метил-С образуется тимин, который неотличим от других, немутантных остатков тимина, входящих в состав ДНК. Следовательно, в ходе эволюцш метилированные остатки цитозина в геноме имеют тенденцию преврашаться в тимин. [c.218]

Механизм действия иХМБ, для которого была обнаружена корреляция между связыванием его SH-группами и сенсибилизирующей активностью, обусловливается образуемыми из него продуктами радиолиза (среди которых обнаружен ион ртути), обладающими высокой токсичностью. Кроме того, пХМБ значительно увеличивает выход одиночных разрывов ДНК, вероятно, за счет полного подавления активности ферментов репарации и дополнительного сенсибилизирующего эффекта в отношении возникновения одиночных разрывов. [c.238]

Гены-мутаторы. В 1937 г. Демерец [1435] описал нестабильные гены в определенных линиях Drosophila melanogaster. С тех пор стали известны многочисленные примеры генетически детерминированных, необычайно высоких мутационных частот как у эукариот, так и у прокариот. Причины этой повышенной мутабильности часто можно связать с геном-мутатором . Анализ влияния таких генов дал ценную информацию о взаимодействии различных факторов (полимераз, ферментов репарации и т.д) [53 1439 1558], участвующих в мутационном процессе. В случае точковых мутаций в половых клетках нет никаких данных, свидетельствующих о том, что такие гены-мутаторы действительно существуют. Было бы интересно провести тщательный поиск крайне редких человеческих семей с двумя мутациями. Однако при анализе мутаций в отдельных клетках гены-мутаторы были идентифицированы (см. ниже). [c.193]

Большая часть синтеза ДНК в мозге интактных взрослых крыс ( 60%) обусловлена именно процессами репарации. Скорость репарации многих экспериментально индуцированных повреждений ДНК мозга очень невелика. Относительно быстрое удаление части таких повреждений в первые часы после их индукции обычно сменяется фазой гораздо более медленной репарации (В.А.Иванов, 1989). В первую очередь репарируются повреждения транскрипционно активных, важных для выживания и полноценного функционирования клеток генов, тогда как в репрессированных областях хроматина повреждения могут накапливаться. В основе такой избирательности может лежать более высокая доступность транскрибируемых участков хроматина ферментам репарации и совместное расположение транскрипционных и репаративных ферментов в определенных участках ядерного матрикса. [c.12]

Поскольку, согласно положению Дж. Уотсона и Ф. Крика, му-тащ1и — это изменения чередования нуклеотидов в ДНК, аллели одного гена, в частности В/Ь, различаются по составу нуклео и-дов (как минимум по одной паре оснований). Тогда в участке гетеродуплекса должна образоваться зона локального неспарива-ния оснований. Эти участки узнают специальные ферменты репарации (см. гл. 6), обеспечивающие структурную стабильность ДНК. Они устраняют то или другое неспаренное основание и заменяют его на комплементарное. В таком процессе коррекции с равной вероятностью матрицей служит та или другая нить гетеродуплекса (рис. 7.11, Г. и Г ). Однако в каждом конкретном случае коррекция распространяется вдоль хроматиды и в качестве матрицы используется одна и та же одиночная нить гетеродуплекса ДНК. Если в зону гетеродуплекса попадает несколько маркеров, то это должно привести к коконверсии. [c.162]

При облучении в очень низких дозах, хотя и существует вероятность того, что некоторые клетки погибнут, большинство клеток имеет так называемые сублетальные повреждения, которые, по теории мишени, означают, что клетки не получили достаточного числа попаданий, чтобы погибнуть. Однако альтернативная гипотеза, которая сейчас очень популярна, предполагает, что наличие плеча обусловлено процессами репарации, называемыми О-репарацией, которые становятся все менее эффективными с увеличением доэы. Клетки, у которых отсутствует О-репарация, будут погибать экспоненциально даже при облучении в очень низких дозах. Если принять эту идею репарации, то все кривые выживаемости должны быть одноударными экспонентами, а плечо при облучении в низких дозах свидетельствует о возможности репарации сублетальных повреждений. Такая репарационная модель также предполагает, что N — экстраполяционное число — не имеет отношения к попаданию и мишеням, а просто отражает концентрацию О-фактора например, пул ферментов репарации или молекул — ловушек радикалов. Последние могут довольно быстро (уже при поглощенных дозах в несколько грей) "насыщаться", и при облучении в высоких дозах гибель клеток будет экспоненциальной. [c.60]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология