Microsoft Word 60 2012 Белясова doc
Download 5.01 Kb. Pdf ko'rish
|
belyasova molekulyarnaya biotexnologiya
|
эксцизионную и пострепликативную репарацию.
45 Эксцизионная репарация. Отличительной особенностью эксци- зионной репарации является удаление поврежденного участка ДНК. Этот вид репарации не столь специфичен в отношении повреждений ДНК, как фотореактивация, и с его помощью могут исправляться не только пиримидиновые димеры, но и многие другие изменения струк- туры ДНК. Эксцизионная репарация (рис. 1.17, а) представляет собой многоэтапный процесс и включает следующие события: 1) узнавание повреждения в ДНК, которое осуществляется спе- цифическими эндонуклеазами; 2) надрезание одной цепи ДНК вблизи повреждения – инцизия (осуществляют эндонуклеазы); 3) удаление группы нуклеотидов вместе с повреждением – эксци- зия (осуществляют экзонуклеазы); 4) ресинтез ДНК – заполнение образовавшейся бреши (ДНК- полимеразная активность); 5) восстановление непрерывности репарируемой цепи за счет об- разования ковалентных связей сахарофосфатного остова молекулы. а б Рис. 1.17. Два типа темновой репарации: а – эксцизионная репарация; б – пострепликативная репарация (светлые линии – исходные цепи ДНК; темные линии – цепи ДНК, синтезированные в ходе репарационных событий) 46 Лучше всего механизм эксцизионной репарации изучен на приме- ре темнового удаления пиримидиновых димеров из ДНК клеток E. coli, облученных ультрафиолетом. В клетках кишечной палочки за данный процесс отвечают гены uvrA–D (кодируют структуру фермен- тов, вырезающих участок цепи ДНК с димером), а также polА (опре- деляет структуру ДНК-полимеразы I, осуществляющей репаративный синтез ДНК). Особенностью такого способа эксцизионной репарации является образование одноцепочечных надрезов по обе стороны ти- минового димера. Некоторые организмы используют для репарации повреждений, в том числе связанных с образованием тиминовых димеров, еще одну разновидность эксцизионной репарации, предусматривающую уча- стие в процессе особого фермента – N-гликозилазы. В данном случае первым репаративным событием является расщепление гликозидной связи между поврежденным основанием (например, одним из тиминов в димере, N-алкилированным пурином и др.) и дезоксирибозой. Таким образом, имеет место локальная апуринизация или апиримидиниза- ция; возникает так называемый АР-сайт, узнаваемый АР-специфиче- ской эндонуклеазой, которая расщепляет фосфодиэфирную связь ря- дом с АР-сайтом. Затем брешь заполняется с помощью обычного ре- паративного синтеза. В бактериальных и эукариотических клетках обнаружен целый ряд различных N-гликозилаз. Например, урацил-ДНК-гликозилаза уз- нает неправильную пару dG/dU, возникшую в результате спонтанного дезаминирования остатка дезоксицитозина из пары dG/dC. Дезамини- рование цитозина при репликации может привести к возникновению мутантной нуклеотидной пары dA/dT, поскольку с точки зрения обра- зования водородных связей урацил ведет себя аналогично тимину. Другой широко распространенный фермент подобного типа представ- ляет собой пиримидиновый димер-N-гликозилазу, которая создает апиримидиновый сайт при репарации повреждений, связанных с обра- зованием пиримидиновых димеров. Сайты, в которых произошла депуринизация или депиримидини- зация, выщепляются ферментами АР-эндонуклеазами (апуриновыми и апиримидиновыми эндонуклеазами). В клетках про- и эукариот име- ется много разнообразных АР-эндонуклеаз. Некоторые из них надре- зают цепь с 3 ′-стороны АР-сайта, а другие расщепляют диэфирную связь с 5 ′-стороны; в любом случае образуются 3′-гидроксильный и 5 ′-фосфорильный концы. Это позволяет экзонуклеазе удалить приле- гающие остатки по обе стороны надреза вместе с повреждением. 47 Различные варианты эксцизионной репарации широко рас- пространены у про- и эукариотических организмов, в том числе у млекопитающих. Нарушения процессов эксцизионной репарации могут приводить к драматическим последствиям. Так, у людей из- вестно наследственное заболевание – пигментная ксеродерма, ос- новным симптомом которого является повышенная чувствитель- ность к солнечному свету, приводящая к развитию рака кожи. У этих больных обнаружены различные дефекты эксцизионной ре- парации. Download 5.01 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|