جبر: ما هذا؟ آليات إصلاح الحمض النووي

الجبر - خاصية خلية حية للتعامل مع مجموعة متنوعة من الحمض النووي من التلف. في العالم الخارجي هناك العديد من العوامل التي يمكن أن تسبب تغيرات لا رجعة فيها في الكائنات الحية. للحفاظ على سلامتها، لتجنب الطفرات المرضية وتتعارض مع الحياة، يجب أن يكون هناك نظام الانتعاش الذاتي. كما أنه ينتهك سلامة المادة الوراثية للخلية؟ النظر في هذه المسألة بمزيد من التفصيل. أيضا، ومعرفة ما هي آليات الإصلاح في الجسم وكيفية عملها.

شذوذ في DNA

يمكن تقسيم جزيء الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين في مجرى الحيوي وكذلك تحت تأثير المواد الضارة. ومن بين العوامل السلبية، على وجه الخصوص، تشمل درجة الحرارة أو القوة البدنية من أصل مختلف. إذا حدث كسر، تبدأ عملية التعويض الخلية. هكذا تبدأ ترميم الهيكل الأصلي لل جزيء DNA. التعويض تلبية المجمعات انزيم المحددة التي تكون موجودة داخل الخلايا. منذ عدم قدرة الخلايا الفردية لتنفيذ بعض الأمراض المرتبطة الانتعاش. العلم الذي يدرس عمليات الإصلاح، و- هو علم الأحياء. داخل الانضباط تنفذ الكثير من الاختبارات والتجارب، وذلك بسبب والتي يصبح من الأسهل لفهم عملية الاسترداد. وتجدر الإشارة إلى أن آليات إصلاح الحمض النووي مثيرة جدا للاهتمام، وتاريخ اكتشاف ودراسة هذه الظاهرة. ما هي العوامل التي تسهم في بداية الانتعاش؟ لبدء هذه العملية، فمن الضروري أن مشجعا DNA تتأثر إصلاح الأنسجة. ما هو عليه، وأكثر وصف أدناه.

تاريخ الاكتشاف

بدأت هذه الظاهرة مثيرة للدهشة دراسة أمريكية عالم كيلنر. وقد أصبح هذا الاكتشاف الكبير الأول في رحلة إصلاح استكشاف هذه الظاهرة كما استنشاط ضوئي. هذا النادل المدى يسمى تأثير الحد من الضرر من الأشعة فوق البنفسجية وآخر تعامل خلايا أصيب مشرق تيار الضوء من أشعة الطيف المرئي.

"استرداد لايت"

يدرس في وقت لاحق كيلنر حصلت على استمرار منطقي في أعمال علماء الأحياء الأمريكية Setlou، روبرت والبعض الآخر. وبفضل عمل هذا الفريق من العلماء تم تأسيس موثوق أن استنشاط ضوئي هو العملية التي يتم تشغيله بواسطة مادة خاصة - وهو الإنزيم الذي يحفز الانقسام من dimers الثايمين. وهي التي، كما اتضح، تشكلت في سياق التجارب تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية. وهكذا أطلق الضوء المرئي مشرق عمل الانزيم، التي روجت الانقسام من dimers واستعادة حالتها الأصلية من الأنسجة التالفة. في هذه الحالة نحن نتحدث عن مجموعة متنوعة من الضوء إصلاح الحمض النووي. ونحن نعرف أنها أكثر وضوحا. نستطيع أن نقول أن الإصلاح الخفيفة - هو استعادة الأصلي تعرضها للضوء بعد بنية الحمض النووي من التلف. ومع ذلك، فإن هذه العملية لا تساهم فقط في القضاء على الإصابة.

انتعاش "الظلام"

تم الكشف عن بعض الوقت بعد افتتاح ضوء إصلاح الظلام. تحدث هذه الظاهرة دون أي تأثير أشعة الضوء من الطيف المرئي. تم العثور على هذه المرونة خلال دراسة حساسية بعض البكتيريا للأشعة فوق البنفسجية و الإشعاع المؤين. DNA إصلاح الظلام - على قدرة الخلايا على إزالة أية تغييرات المسببة للأمراض حمض النووي الريبي منقوص الأكسجين. ولكن لا بد من القول أن هذه ليست عملية الضوئية، وعلى النقيض من الانتعاش خفيفة.

آلية "الظلام" تنظيف الأضرار

أظهرت الملاحظات من البكتيريا التي بعد فترة زمنية معينة بعد كائن وحيد الخلية تلقى جزء من الأشعة فوق البنفسجية، مما أدى في بعض أجزاء من الحمض النووي تضررت، الخلية تنظم عملياتها الداخلية بطريقة معينة. ونتيجة لذلك، فإن DNA المعدلة هو مجرد قطعة من قطع سلسلة المشتركة. الناتج إعادة ملء الفجوات-من الأحماض الأمينية المواد اللازمة. وبعبارة أخرى، فإنه قام إعادة التخليق من DNA. افتتاح العلماء شيء من هذا القبيل والظلام إصلاح الأنسجة - وهذا هو خطوة أخرى في استكشاف قدرات دفاعية مذهلة من الحيوان والإنسان.

كيف إصلاح النظام

وقد كشفت التجارب آليات الانتعاش ومجرد وجود هذه القدرة، ومنفذة باستخدام الكائنات وحيدة الخلية. ولكن عمليات إصلاح متأصلة في خلايا الحيوانات والبشر الذين يعيشون. بعض الناس يعانون من جفاف الجلد المصطبغ. ويتسبب هذا المرض عن طريق نقص قدرة الخلايا التالفة resynthesize DNA. ورثت جفاف الجلد. ما هو إصلاح النظام؟ أربعة الانزيم، والتي تحافظ على عملية الإصلاح - وهو DNA هيليكاز، -ekzonukleaza، البلمرة و-ligaza. أول هذه المركبات غير قادرة على التعرف على الأضرار التي لحقت جزيئات سلسلة من الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين. ويعترف فحسب، ولكن أيضا يقطع سلسلة في المكان المناسب، لإزالة جزء من جزيء تعديلها. تتم إزالة إيداع خارجا مع نوكلياز خارجية DNA. بعد ذلك، تركيب جزء جديد من جزيء الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين من الأحماض الأمينية بهدف تحل تماما محل جزء تالف. حسنا خاتمة هذه الإجراءات بيولوجية معقدة أجريت مع إنزيم DNA يغاز. وهي مسؤولة عن المرفق إلى الجزء التالف من جزيء توليفها. مرة واحدة كل أربعة إنزيمات أدوا واجبهم، يتم تحديث جزيء DNA تماما وجميع الأضرار الماضي. هذه هي الطريقة بسلاسة آليات العمل داخل الخلايا الحية.

تصنيف

في هذه المرحلة، وقد حدد العلماء الأنواع التالية من نظم إصلاح. يتم تنشيطها تبعا لعوامل مختلفة. وتشمل هذه:

1. تنشيط.
2. انتعاش إعادة التركيب.
3. إصلاح heteroduplexes.
4. إصلاح الختان.
5. إعادة توحيد الغايات غير المتجانسة من جزيئات DNA.

جميع الكائنات وحيدة الخلية لديها لا يقل عن ثلاثة أنظمة الأنزيمية. كل واحد منهم لديه القدرة على تنفيذ عملية الاسترداد. وتشمل هذه الأنظمة: المباشر، الختان وpostreplicative. ثلاثة أنواع من إصلاح الحمض النووي لها بدائيات النوى. أما بالنسبة لحقيقيات النوى، فمن تحت تصرفهم، آليات إضافية، والتي تسمى ملكة جمال-ماثي وسوس-إصلاح. درست علم الأحياء بالتفصيل كل من هذه الأنواع من الشفاء الذاتي من المواد الوراثية للخلايا.

آليات إضافية هيكل

إصلاح المباشر - هو أقل طريقة معقدة للتخلص من التغيرات المرضية في الحمض النووي. يتم تنفيذه إنزيمات معينة. شكرا لهم، واستعادة بنية جزيء DNA بشكل سريع جدا. عموما، يباشر عملية في خطوة واحدة. واحدة من الانزيمات المذكورة أعلاه هي ناقلة ميثيل O6-methylguanine-DNA. إصلاح النظام الختان - وهذا هو نوع من الشفاء الذاتي من حمض النووي الريبي منقوص الأكسجين، الذي ينطوي على الاستغناء عن الأحماض الأمينية المعدلة، واستبدال لاحق من المواقع توليفها إعادة بهم. تتم هذه العملية على عدة مراحل. خلال إصلاح الحمض النووي postreplicative في بنية هذا الجزيء قد تتشكل في سلسلة قيمة الفجوة. ثم أغلقوا بمشاركة البروتين RECA. إصلاح النظام Postreplicative هي فريدة من نوعها في تلك العملية التي تفتقر كشف مرحلة من التغييرات المسببة للأمراض.

من هو المسؤول عن آلية استرداد

حتى الآن، يعرف العلماء أن هذا المخلوق البسيط، مثل كولاي، لا يوجد لديه أقل من خمسين الجينات مباشرة للإصلاح. كل جين له مسؤوليات معينة. وهذه تشمل: كشف وإزالة والتركيب، والتعلق، وتحديد آثار الأشعة فوق البنفسجية، وهلم جرا. لسوء الحظ، أي الجينات، بما في ذلك تلك التي هي المسؤولة عن عمليات إصلاح في الخلية، تتعرض لتغيرات طفرية. إذا حدث هذا، ثم يطلقون الطفرات أكثر تواترا في جميع خلايا الجسم.

على الحمض النووي من التلف الخطير

كل يوم، وDNA من خلايا الجسم معرضون لخطر التلف والتغيرات المرضية. ومما يسهل هذا من العوامل البيئية مثل الأشعة فوق البنفسجية، المضافات الغذائية، والمواد الكيميائية، ودرجات الحرارة القصوى، المجال المغناطيسي، والعديد من الضغوط التي تبدأ عمليات محددة في الجسم، وأكثر من ذلك. إذا ما تم كسر بنية الحمض النووي، فإنه يمكن أن يسبب الخلايا طفرة حادة ويمكن أن يؤدي إلى سرطان في المستقبل. هذا هو السبب في الجسم هو مركب من الاجراءات للتعامل مع مثل هذه الإصابات. حتى لو الانزيمات غير قادرة على العودة إلى المظهر الأصلي للDNA، إصلاح النظام يعمل بها للحفاظ على الضرر إلى أدنى حد ممكن.

إعادة التركيب مثلي

سوف نفهم ما هو عليه. والتوحد هو تبادل للمادة الوراثية في الفجوة ومجمع جزيئات الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين. في حال وجود فواصل في الحمض النووي، وتبدأ عملية إعادة التركيب مثلي. خلال تبادلها أجزاء من جزيئين. مع هذا الهيكل الأصلي استعادة بدقة من الحمض النووي الريبي منقوص الأكسجين. يمكن أن يحدث الاختراق من الحمض النووي في بعض الحالات. من خلال عملية إعادة التركيب هو ممكن لدمج اثنين من عناصر مختلفة.

آلية انتعاش الجسم والصحة

إصلاح - هو شرط أساسي لسير الطبيعي للجسم. التعرض لليوميا والتهديدات ساعة DNA الأضرار والطفرات، بنية متعددة الخلايا يتكيف وينجو. يحدث هذا أيضا بسبب إصلاح النظام المعمول بها. عدم وجود مرونة طبيعية يسبب طفرة المرض وتشوهات أخرى. وتشمل هذه مجموعة متنوعة من الأمراض والأورام وحتى الشيخوخة نفسها. أمراض وراثية بسبب الاضطرابات إصلاح يمكن أن تؤدي إلى أورام خبيثة شديدة وتشوهات أخرى في الحي. الآن تحديد بعض الأمراض التي تسببها نظم إصلاح DNA خلل غير. هذه هي، على سبيل المثال، والأمراض مثل متلازمة كوكاين، جفاف الجلد، نونبوليبوسيس سرطان القولون، وحثل كبريتي شعري وبعض أنواع السرطان.