Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
Топ:
Комплексной системы оценки состояния охраны труда на производственном объекте (КСОТ-П): Цели и задачи Комплексной системы оценки состояния охраны труда и определению факторов рисков по охране труда...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов...
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Интересное:
Национальное богатство страны и его составляющие: для оценки элементов национального богатства используются...
Мероприятия для защиты от морозного пучения грунтов: Инженерная защита от морозного (криогенного) пучения грунтов необходима для легких малоэтажных зданий и других сооружений...
Распространение рака на другие отдаленные от желудка органы: Характерных симптомов рака желудка не существует. Выраженные симптомы появляются, когда опухоль...
Дисциплины:
2017-07-01 | 353 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
ДНК постоянно подвергается химическим изменениям в результате воздействия как спонтанных, так и индуцированных факторов среды: УФ-облучение, ионизирующая радиация, химические мутагены, температура и др.
К спонтанным повреждениям относятся:
1. Ошибки репликации (в результате появляются некомплементарные пары нуклеотидов - мисмэтчи);
2. Апуринизация - гидролитическое выщепление азотистых (преимущественно пуриновых) оснований из полинуклеотидной цепи ДНК - приводит к образованию так называемых АР-сайтов, что связано с термолабильностью N-гликозидной связи пуриновых нуклеотидов.
3. Дезаминирование (отщепление аминогруппы от азотистого основания). Спонтанное (или индуцированное повышением температуры) дезаминирование азотистых оснований может изменять структуру ДНК, превращая цитозин в урацил - азотистое основание, не свойственное ДНК и распознаваемое системой репарации.
4. Метилирование (алкилирование). Алкилирование ДНК происходит при участии алкилирующих реагентов (мутагенов), большинство из которых являются канцерогенами. Один из продуктов такой модификации - О6-метилгуанин. К числу наиболее мощных алкилирующих реагентов относится иприт и его производные. Производные иприта способны вызывать многочисленные поперечные сшивки в молекуле ДНК, которые ведут к летальному исходу.
5. Окисление. Окисление азотистых оснований в ДНК вызывается различными активными формами кислорода (АФК). Среди них наиболее выраженными окислительными свойствами обладают супероксиданион-радикал (О2˙) и гидроскильный радикал (˙ ОН). Оба эти соединения могут вызывать окислительные повреждения в ДНК: размыкание пуринового кольца,. с образованием 8-оксогуанина (8-oxo-G) - производное гуанина, которое является мутагеном и способно образовывать водородные связи не с цитозином, а с аденином и таким образом приводит к образованию мутации (трансверсии) в процессе репликации ДНК.
|
К индуцируемым повреждениям принято относить:
1. Димеризацию (сшивание соседних пиримидиновых оснований с образованием димера). Тиминовые димеры возникают в ДНК за счет образования ковалентных связей между соседними тиминами, расположенными в одной цепи ДНК. Этот процесс вызывается УФ-облучением.
2. Размыкание пуринового кольца (окисление свободными радикалами);
3. Однонитевые и двунитевые разрывы в ДНК (ионизирующая радиация и др.);
4. Сшивки между цепями ДНК (химические агенты).
В ходе эволюции выработалась система, позволяющая исправлять нарушения в ДНК, вызванные ошибками репликации или повреждающими агентами внешней среды, - система репарации ДНК. В результате ее активности на 1000 повреждений в ДНК только одно приводит к мутации. Впервые возможность репарации молекулы ДНК была установлена в 1948 г. американским генетиком А. Кельнером и соавторами.
Системы репарации:
1. Прямая репарация. Это наиболее простой путь устранения повреждений в ДНК, в котором обычно задействованы специфические ферменты, способные быстро (как правило, в одну стадию) устранять соответствующее повреждение, восстанавливая исходную структуру нуклеотидов.
Ферменты:
- О6-метилгуанин-ДНК-метилтрансфераза - снимает метильную группу с азотистого основания на один из собственных остатков цистеина.
- ДНК-инсертаза – производит репарирование АР-сайтов путем прямой вставки пуринов.
-ДНК–фотолиазы – «расшивают» тиминовые димеры, которые осуществляют соответствующее фотохимическое превращение. Это группа ферментов, активируемых светом, с длиной волны 300 - 600 нм (видимая область), для чего в их структуре имеется особый светочувствительный центр. Они широко распространены в природе и обнаружены у бактерий, дрожжей, насекомых, рептилий, земноводных и человека. Эти ферменты нуждаются в разнообразных коферментах (ФАДН2, тетрагидрофолиевая кислота и др.), участвующих в фотохимической активации фермента.
|
Эксцизионная репарация.
Эксцизионная репарация включает удаление поврежденных азотистых оснований из ДНК и последующее восстановление нормальной структуры молекулы. Здесь принимают участие несколько ферментов, а сам процесс затрагивает не только поврежденный, но и соседние с ним нуклеотиды. Для эксцизионной репарации необходима вторая (комплементарная) цепь ДНК.
Первым этапом эксцизионной репарации является вырезание аномальных азотистых оснований. Его катализируют группа ДНК-N-гликозилаз - ферменты, расщепляющие гликозидную связь между дезоксирибозой и азотистым основанием. В результате действия ДНК-N-гликозилаз образуется АР-сайт, который атакуется ферментом АР-эндонуклеазой. Она разрывает сахаро-фосфатный остов молекулы ДНК в АР-сайте и тем самым создает условия для работы следующего фермента - экзонуклеазы, которая последовательно отщепляет несколько нуклеотидов от поврежденного участка одной цепи ДНК. Далее восвобожденное место заполняется соответствующими нуклеотидами при участии ДНК-полимеразы, ориентирующейся на вторую (комплементарную) цепь ДНК. Окончательное сшивание репарированных участков осуществляет ДНК-лигаза.
|
|
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰)...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!