Ripristino della struttura originalaria del ADN alterato.

Tipi di serre e serre

RIPARAZIONE DEL ADN

Sistemi i riparazionit

2 Riparazione dell'escissione.

Esempi e tipi

3 Riparazione degli errori di replicazione del ADN

4 Riparazione ricombinante (post-replicativa) nei batteri

5 Riparazione SOSI sistemi di riparazione del DNA sono piuttosto conservativi nell'evoluzione dai batteri all'uomo e sono meglio studiati in E. coli.

Esistono due tipi di riparazione:

dritto ed escissionale

1. Riparazione direttaLa riparazione diretta è il modo più semplice per eliminare il danno nel ADN, che di solito coinvolge enzimi specifici che possono eliminare rapidamente (di solito në një fazë) il danno corrispondente, ripristinando la struttura originale dei nucleotidi.

Questo funziona, ad esempio,

O6-metilguanina-ADN-metiltransferasi

(un enzima suicida) che rimuove un gruppo metilico da una base azotata ad uno dei propri residui di cisteina

2. Në E. coli, è possibile sintetizzare fino një 100 molekola di questa proteina në 1 minutë.

La proteina degli eucarioti superiori, simile nella funzione, gioca ovviamente un ruolo importante nella protezione contro il cancro causato da fattori alchilanti interni ed esterni.

3. futjet e ADN-së Insertasi në ADN fotoliasiLa proteina degli eucarioti superiori, simile nella funzione, gioca ovviamente un ruolo importante nella protezione contro il cancro causato da fattori alchilanti interni ed esterni.I dimeri di timina sono "ricamati" da. riparazione diretta

protagonist , che effettuano la corrispondente trasformazione fotochimica Le fotoliasi del ADN sono un gruppo di enzimi attivati dalla luce con una lunghezza d'onda di 300 - 600 nm (regione visibile), per i kualitet hanno uno speciale centro fotosensibile nella loro struttura.

Sono ampiamente distribuiti in natura e si trovano in batteri, lieviti, insetti, rettili, anfibi e esseri umani.

1. Questi enzimi richiedono una varietà di cofattori (FADH, acido tetraidrofolico, etj.) coinvolti nell'attivazione fotochimica dell'enzima. La fotoliasi di E. coli è una proteina di 35 kDa strettamente legata oligoribonukleotide lungo 10-15 nukleotidiLa riparazione diretta è il modo più semplice per eliminare il danno nel ADN, che di solito coinvolge enzimi specifici che possono eliminare rapidamente (di solito në një fazë) il danno corrispondente, ripristinando la struttura originale dei nucleotidi. necessaria per l'attività enzimatica.

Esempi di riparazione diretta

2. Metilata bazëNë E. coli, è possibile sintetizzare fino një 100 molekola di questa proteina në 1 minutë.O 6 mg

SCHEMA DI UN ESEMPIO DI RIPARAZIONE DEL DANNO DIRETTO NEL ADN - Metilata bazë o6- mgdemetilato dall'enzima metiltransferasi, che trasferisce un gruppo metilico a uno dei suoi residui di amminoacido cisteina.

3. La fotoliasi si attacca al dimero di timina e, dopo l'irradiazione di questo complesso con luce visibile (300-600 nm), il dimero si espande

SCHEMA DI ESEMPIO DI RIPARAZIONE DIRETTA DI DANNI NEL DNA – Fotoliasi

si attacca al dimero di timina e, dopo irradiazione con luce visibile, questo dimero si espande

Riparazione dell'escissione

(dall'inglese escissione - taglio).

PËRKUFIZIM

La riparazione dell'escissione përfshijnë rimozione basi azotate danneggiate dal ADN e suksesivo recupero normale struttura molecolare.

MECCANISMO

Diversi enzimi sono solitamente coinvolti nella riparazione dell'escissione e il processo stesso influisce

jo solo danneggiato ,

ma anche nukleotidi adiacenti .

KUSHTET

Për riparazione dell'escissione, është e nevojshme dhe e dytë filamento (plotësuese) e ADN-së.

Lo schema generale semplificato di riparazione escissionale è mostrato në fig.

171.FASIIl primo passo nella riparazione dell'escissione è l'escissione delle basi azotate abnormali.È catalizzato da un gruppoADN-

N

-glikosilaza- enzimi che scindono il legame glicosidico tra il desossiribosio e una azotata bazë.FASIIl primo passo nella riparazione dell'escissione è l'escissione delle basi azotate abnormali.È catalizzato da un gruppoSHËNIM E RËNDËSISHME: Në umano

-glikosilazahanno un'elevata specificità di substrato: diversi enzimi di questa famiglia si riconoscono ed asportanoFASIIl primo passo nella riparazione dell'escissione è l'escissione delle basi azotate abnormali.È catalizzato da un gruppoVarie Basi Anomale

(8-ossoguanina, uracil, metilpurina, etj.).

rompe la spina dorsale zucchero-fosfato della molecola di ADN nel sito AP

scinde alcuni nukleotidi FASI Il primo passo nella riparazione dell'escissione è l'escissione delle basi azotate abnormali.È catalizzato da un grupposcinde in sequenza diversi nucleotidi dalla sezione danneggiata di un filamento di ADN PASSI SEQUENZIALI SPECIFICI DI QUESTA MECCANICA: Ejani risultato dell'azione e bazë azotata si forma un sito AP, che viene attaccato dall'enzima

AR-endonukleasi . ADN polimeraza I orientato al secondo filamento (complementare) në ADN.

Poiché la DNA polimerasi I è in grado di estendere l'estremità 3' di uno dei filamenti in un'interruzione nel ADN a doppio filamento e rimuovere i nucleotidi dall'estremità 5' della stessa rottura,

Quelli. rendersi conto "transmisioni i nofkës" , questo enzima svolge un ruolo chiave nella riparazione del DNA..

Viene eseguita la cucitura finale delle aree riparate

Ligaza e ADN-sëNelle celule eucariotiche (mammiferi).La riparazione dell'escissione del ADN cellule di mammifero è accompagnata da un forte aumento dell'attività di un altro enzima,poli A D P-ribopolimerasi.

Allo stesso tempo, pasoje ADP-ribosilazione delle proteine' della cromatina(istoni e proteine ​​​​non istoniche), che porta a un indebolimento della loro connessione con il ADN e apre l'accesso agli enzimi di riparazione.DonatoreADP-ribozio

në queste reazioni ADP-ribosilazione delle proteine' della cromatina NAD+ Donatore, le cui riserve sono notevolmente esaurite durante la riparazione escissionale dei danni causati dall'irradiazione di raggi X:Residui caricati negativamente dalla composizone interna della molecola aderire tramite un radicaleglutamina

acidi o

fosfoserina

alle proteine ​​'della cromatina, che porta alla neutralizzazione delle cariche positive di queste proteine' e all'indebolimento del loro contatto con il ADN.

COS'È UN GRUPPO DI ENZIMI

fosfoserina ADN - glikozilazi scinde il legame glicosidico tra desossiribosio e base azotata che porta all'escissione di basi azotate abnormali

, coinvolti nell'eliminazione del danno ossidativo al ADN nelle celule

procarioti ed eucarioti, sono molto diversi e differiscono per specificità del substrato, struttura spaziale e modalità di interazione con il ADN.

Studimet e glikosilës së ADN-së përfshijnë: endonukleasi III

(Endo III) forma ammido pirimidina-ADN-glikosilasi

(fpg)Mu T

eMu Y coli Endonukleasi III

E. coli riconosce dhe taglia në modo specifike të ADN-së ossidato Basi pirimidinich. Questo enzima è una proteina globulare monomerica costituita da [(4 211 aminoacide residui (peso molecolare 23,4 kDa). Il gene che codifica per Endo III è stato sequenziato ed è stata stabilita la sua sequenza nucleotidica. Endo III dhe proteina ferro-zolfo Fe-4S )2+-proteina], che contiene l'elemento.

Forma ammido piridina-ADN-glikosilasi E. coli "riconosce" e scinde l'eterociclico ossidato basi della serie delle purine .

FASE DEL PROGRAMMA DI RIPARAZIONE DELL'ESCISIONE 1

ADNIl primo passo nella riparazione dell'escissione è l'escissione delle basi azotate abnormali.

SCHEMA DI RIPARAZIONE DELL'ESCISIONE

1 ADNIl primo passo nella riparazione dell'escissione è l'escissione delle basi azotate abnormali.la glicosidasi rimuove la bazë danneggiata

L'endonukleasi AR rompe il ADN

2 L'esonucleasi rimuove un certo numero di nucleotidi

3 ADN polimerasi riempie il sito vuoto con complementare

Mononukleotidi

Ligasi i ADN-së është një filament i riparatos së ADN-së

(Endo III)- una piccola proteina con un peso molecolare di 15 kDa, che ha attività nucleosidica trifosfatasica, che è prevalentemente idrolizza dGTP në dGMP e pirofosfato.

Ruolo biologjike del Mut T è impedire la formazione di coppie non canoniche durante la replicazioneA: G e R: 8-okso-G.

Tali coppie possono apparire quando forma ossidata

dGTP (8-okso-dGTP) diventa substrate ADN polimeraza.

(Endo III) idrolizza 8-okso-dGTP10 volt più veloce di dGTP.

Lo fa 8-okso-dGTPsubstrato più preferitoMutoTe ne spiega il ruolo funzionale.

(fpg)è una glicosilasi adenina-ADN specifica che scinde il legame N-glicosidico tra adenina e desossiribosio adenozina, formando una coppia non canonica con la guanina.

Il ruolo funzionale di questo enzima è prevenire la mutazione

T:A - G:Adi taglio del residuo intatto adeninadalla coppia di basi A: 8-okso-G.

Riparazione dell'escissione del nukleotide

(Meccanismo di rimozione del danno al ADN ATP-dipendente)

Përfundimtar në riparacion për prerje Attenzione speciale forniscono un meccanismo ATP-dipendente per rimuovere il danno dal ADN.

Questo tipo di riparazione per escissione è chiamata riparazione per escissione nucleotidica (NER). :

Përmbledh DUE FASI1. rimozione dal ADN Frammenti di oligonukleotidi

kontenente danni, e

Eccinukleasi

2. Successiva ricostruzione della catena del DNA con la partecipazione di un complesso di enzimi (nucleasi, ADN polimerasi, ADN ligasi, etj.). Për të verifikuar rimozionin e një kornize të ADN-së su entrambi i lati del danneggiato

nukleotidi.

La lunghezza dei frammenti di oligonucleotidi rimossi differisce tra procarioti ed eucarioti. 12-13 Rimozione di un Frammento di ADN dai procarioti

Quindi, në E. coli, B. subtilus, Micrococcus luteus, un frammento di lunghezza

nukleotidi 24-32 Rimozione di un framemento di ADN dagli eucarioti

kontenente danni, ee nel lievito, negli anfibi e nell'uomo, un frammento costituito da

nukleotidi.- un enzima che rimuove i framementi di ADNIl Frammento di ADN viene tagliato da un enzima

uvra

uvr B

uvr C

ognuno dei quali svolge una funzione specifica durante la scissione escissionale di un framemento di ADN.Il nome di quest proteine ​​è dato dalle prime lettere delle parole

"riparazione ultravioletta".Protomer uvr A

ha attività ATPasi, si lega al ADN sotto forma di un dimero, svolgendo

riconoscimento del danno primario euvr B

rilegatura Protomer uvr B

ha: uno.

Latente Attività dell'ATPasi dhe dell'elicasi latente necessarie per modifikimin e konformacionit dhe svolgere la doppia elica del ADN;2. Endonukleasiattività, scindendo il legame internucleotidico (fosfodiestere) dal lato

Z"-gjobëframmento spaccato. Protomer uvr C agisce vijnëendonukleasi, prezantoi un'interruzione nel filamento di ADN riparato con

5"-estremitàframmento tagliato.Quindi i protomeriuvr A, uvr B, uvr C interagiscono con il ADN in una certa sequenza, effettuando una reazione ATP-dipendente

scissione del Frammento oligonucleotidico

dal filamento di ADN che viene riparato.

Il divario risultante nella molecola del DNA viene riparato con la partecipazione della ADN polimerasi I e della ADN ligasi.Il modello di riparazione escissionale con la partecipazione degli enzimi di cui sopra è mostrato në fig. :

172.

Riparazioni escissionali nell'uomo

Anche le riparazioni dell'escissione umana dipendono dall'ATP e includono

tre fasi principali

riconoscimento del danno,

doppio taglio del filamento në ADN, ,

16 sintesi riduttiva e- un enzima che rimuove i framementi di ADN,

legatura del filo riparato. 9 Tuttavia, comporta la riparazione dell'escissione del ADN umano

25 polipeptidi të ndryshëm

di cui sono coinvolti nella scissione del Frammento oligonucleotidico, essendo protomeri forma ammido pirimidina-ADN-glikosilasi

e il restoeffettuare la sintesi della porzione riparata della molecola. Nel sistema di riparazione del ADN nell'uomo, un ruolo molto significativo è svolto dalle proteine ​​​​di trascrizione -.

ARN polimeraza II

TF lun

uno dei sei principali fattori di trascrizione eukariota

Va notato che la riparazione dell'escissione nei procarioti, così come negli eucarioti, dipende dallo stato funzionale del ADN:

il ADN trascritto viene riparato più velocemente

che trascrizionalmente

inattivo.

N

Questo fenomeno è spiegato dai seguenti fattori:

struttura della cromatina,

omologia di catene di regjionit të ADN-së transkrite, effetto del danno alla catena e suo effetto sulla ARN polimerasi., bloccano la trascrizione sia nei batteri che nell'uomo se si verificano qark një matricë ADN-ja (e dhënë a kodifika Katen jo intaccare al complesso di trascrizione).

L'ARN polimerasi si ferma nel sito del danno al ADN e blocca il lavoro del complesso di trascrizione. .

Fattore di collegamento trascrizione-riparazione (TRCF)Në E. coli, il miglioramento della riparazione trascrizionale è mediato da una proteina speciale - .

fattore di collegamento trascrizione-riparazione (TRCF) :

Questa proteina kontribuon

1. distacco dell'ARN polimerasi dal ADN

2. stimola contemporaneamente la formazione di un complesso proteico,

Effettuare la riparazione dell'area danneggiata.

Al termine della riparazione, l'ARN polimerasi si posiziona e la trascrizione continua (vedi Fig.). Così skema e përgjithshme

riparazione dell'escissione 1.ADN-N

-glicosilasi rimuove la base danneggiata

2. AR-endonukleasi prezantojnë un'interruzione nella catena del ADN

3. L'esonucleasi rimuove un certo numero di nucleotidi

4. La ADN polimerasi riempie l'area libera

Nukleotidi plotësues

5. La ADN ligasi lega in modo incrociato il filamento di ADN riparato

Riparazioni i gabimeve në replikimin e ADN-së

për metilazioneErrori nell'accoppiamento delle basi azotate durante la replicazione del ADN si verifikuar abbastanza spesso (nei batteri una volta ogni 10 mila nucleotidi), a seguito dei quali nel filamento figlia del ADNsono inclusi i nucleotidi che non sono complementari ai nukleotidi della catena materna - dislineamenti (Mospërputhje inglese n).

e partitaADN polimeraza INonostante il fatto che il procariota ha la capacità di autocorreggersi, i suoi sforzi per eliminare i nukleotidi attaccati erroneamente një volte non abbastanza

, e poi alcune coppie sbagliate (jo komplementare) rimangono nel ADN.Në këtë rast, la riparazione avviene utilizzando uno specifico sistema associato Metilazione del ADN

. L'azione di questo sistema di riparazione si basa sul fatto che dopo la replicazione, dopo un certo tempo (alcuni minuti), il ADN subisce la metilazione. E.coli adenina metilato

në fillim

con l'istruzioneN6-metil-adenina (N6-mA).Fino a questo punto, il nuovo sintetizzato

(filiale)la catena rimane non metilata.

Se ci sono nucleotidi spaiati in una tale catena, allora viene riparata: così la metilazione segna il ADN e

përfshijnë un sistema di correzione degli errori

kopje.In questo sistema riparativo si riconoscono strutture speciali:sotto sequenza G-N6-mA-TC e

nella doppia elica nel sito di mancanza di komplementarità (figura sotto).

nell'eliminazione dei nukleotidi spaiati në gjysmë-metilato un complesso piuttosto complesso di enzimi di riparazione prende parte alla molecola di ADN, che scansiona la superficie della molecola di ADN,taglia una sezione della catena del bambino ricorrendo a disadatamentoe quindi crea le condizioni per la costruzione

i suoi nukleotidi desiderati (plotësues).

Diversi komponenti di questo complesso hanno attività divers.nukleasi

elikasi,

ATPaznoy,

domosdoshmërisht për të hyrë në rrotullimin e ADN-së dhe të nukleotideve, të svolgera la doppia elica del ADN-së dhe të fornire energia per il movimento del complesso lungo la parte riparata della molecola.

Un complesso di enzimi di riparazione simili per struttura e funzioni è stato trovato anche nell'uomo.

Riparazione ricombinante (post-replicativa).

Nei casi in cui, per un motivo o per l'altro, i sistemi di riparazione di cui sopra vengono interrotti, possono formarsi delle lacune (aree non riparate) nelle catene del DNA, che hanno një volte abbastanza significativo, che è irto di interruzioni del sistema di replicazione e può portare alla morte cellulare.

Në këtë rast, la cellula è in grado di utilizzare per la riparazione di una molecola di ADN un'altra molecola di ADN ottenuta dopo la replicazione, cioè di coinvolgere a tal fine il meccanismokombinim ri.

Nei bateri

Nei batteri interviene la riparazione ricombinanteRec Una proteina.Si lega a una regione di ADN a filamento singolo e lo coinvolge nella ricombinazione con .

rajoni omologhe di filamenti intatti di un'altra molekola di ADN Di conseguenza, sia le catene rotte (contenenti spazi vuoti) che intatte della molecola di ADN riparata risultano essere accoppiato

con rajoni di ADN-në plotësuese intatte, che apre la possibilità di riparazione mediante dhe sistemi sopra descritti. Allo stesso tempo, potrebbe esserci tagliare

framemento specifico eRiempimento

con il suo aiuto lacune nel circuito difettoso.Le lacune e le rotture risultanti nelle catene del ADN sono colmate con la partecipazione di .

ADN polimerasi I e ADN ligasi

SOS riparazione

L'esistenza di questo sistema è stata postulata per la prima volta da M. Radman nel 1974. Ha anche dato il nome a questo meccanismo includendo in esso il segnale di soccorso internazionale "SOS" (salva le nostre anime). In effetti, questo sistema si accende quando.

Në kërkim të rastit, kjo do të thotë se kjo është një grup i përbashkët eterogeneo në një grup të përbashkët në disa procese celulare të lidhura me riparazione të ADN-së. L'inclusione di determinati geni, determinata dalla quantità di danno nel ADN, porta a risposte cellulari diverso significato (një standard i përbashkët riparazione del danneggiato nukleotidi e desinenza soppressione

divisione cellulare).ADN polimerasi I e ADN ligasiUnë studioj në E. coli, i cui participanti principali sono proteine'codificate geniRec Ae.

Lex ARec Una proteina Il primo dhe un multifunzionale

participando në Ricombinazione del ADN

participando , eja regolazione della trascrizione genicafago lambda

che infetta E. coli, e dytë(proteina Lex A) è un shtypës trascrizione di un grande gruppo di geni destinati Riparazione del ADN bateri.

Quando è inibito o risolto la riparazione è attivata.Rilegatura Rec A con Lex A drejtoj alla scissione di questi ultimi.

e di conseguenza aregolazione della trascrizione genica attivazione dei geni di riparazione Një sua volta, të shërbejë l'induzione del sistema SOS batterico segnale di pericolo e fa passare il profago da percorso da passivo ad attivo (litico)..

esistenza, causando così

morte della cellula ostite

sul A

Soppressione della divisione cellulare Përfundim Riparazione del danno al ADN-së dhe korrelacionet e lidhura me proceset e tjera gjenetike molecolari fondamentale: replicazione, trascrizione e ricombinazione. Tutti questi procesi lo sono ndërthurur in un sistema comune di interazioni servito da un gran numero di proteine ​​Diverse, molte delle quali sono molecole polifunzionali coinvolte kontrollo sull'implementazione dell'informazione genetica nelle cellule pro ed eucariotiche. Allo stesso tempo, è chiaro che la natura per l'organismo e soprattutto per la sua progenie.D'altra parte, nei casi in cui la capacità riparativa non è mjaftueshme a mantenere lo stato genetico dell'organismo, è necessaria la morte cellulare programmata -.

apoptosi. Rec A. SCHEMA DI RIPARAZIONE DELL'ECCISIONE DEI NUCLEOTIDI INKOL

CON LA PARTECIPAZIONE DI EXINUCLEASE

1. MECCANISMO INDIPENDENTE DALLA TRASCRIZIONE

2. MECCANISMO DIPENDENTE DALLA TRASCRIZIONE

3. FASE GENERAL DI RIPARAZIONE

SIMBOLIA-proteina uvr

M.A.A-proteina B-proteina

AA-proteina C-proteina

Insieme a

piccolo triangolo nero: il segno indica la posizione del danno

SCHEMA DI RIPARAZIONE ASSOCIATO ALLA METILAZIONE DEL DNA

accoppia gli altri.

Questi cambiamenti accompagnano ogni ciclo di replicazione del ADN, ma la loro frequenza è molto inferiore a quella che dovrebbe essere.

Ciò è spiegato dal fatto che la maggior parte dei cambiamenti di questo tipo vengono eliminati a causa dell'azione del meccanismo di riparazione (ripristino molecolare) della sequenza nucleotidica del ADN originale.

Il meccanismo di riparazione si basa sulla presenza di due catene complementari nella molecola del ADN.

Il ripristino della struttura originale del ADN richiede la partecipazione di numerosi enzimi.

Un punto importante nell'avvio del meccanismo di riparazione è il rilevamento di un errore nella struttura del ADN.

Spesso tali errori si verificano nel filamento appena sintetizzato durante la replicazione.

Gli enzimi di riparazione devono rilevare esattamente questa catena. Në molte specie di organismi viventi, la catena del DNA di nuova sintesi differisce dal grado materno di metilazione delle sue basi azotate, che è in ritardo rispetto alla sintesi. Në questo caso, la catena non metilata viene riparata.

La formazione di dimeri di timina (T-T) në catene polinucleotidiche sotto l'azione dei raggi UV richiede la partecipazione di enzimi che riconoscono non singole basi alterate, ma danni più estesi alla struttura del ADN.

Il processo riparativo in questo caso è anche associato alla rimozione del sito che porta il dimero e al ripristino della normale sequenza nucleotidica per sintesi sul filamento di ADN komplementare.

Nel caso in cui il sistema di riparazione dell'escissione non corregga un cambiamento che si è verificato in un filamento di ADN, la fissazione si verifikim durante la replicazione.

questo cambiamento e diventa proprietà di entrambi dhe filamenti në ADN. Ciò porta alla sostituzione di una coppia di nucleotidi complementari con un'altra o alla comparsa di rotture (lacune) nella catena di nuova sintesi contro le rajoni alterate. Il ripristino della normale struttura del ADN può avvenire anche dopo la replicazione. Riparazione post-replicativa

avviene per ricombinazione (scambio di frammenti) tra due doppie eliche di ADN di nuova formazione.

Un esempio di tale riparazione post-replicativa è il ripristino della normale struttura del ADN quando compaiono dhe dimeri di timina (T-T), quando non vengono eliminati spontaneamente sotto l'azione della luce visibile (

II - la formazione di un "boshllëk" nel filamento appena sintetizzato contro il sito alterato della molecola madre dopo la replicazione (la Freccia mostra il successivo riempimento del "gap" con un sito dal filamento corrispondente della seconda molecola di ADN;

III - ripristino dell'integrità della catena figlia della molecola superiore per ricombinazione e nella molecola inferiore per sintesi sulla catena complementare

Riso.

3.17.

Scambi intercromatidi (indicati dalle frecce)

Nel corso della riparazione pre-replicativa e post-replicativa, la maggior parte del danno alla struttura del ADN viene ripristinato.

Pertanto, un vasto insieme di vari enzimi di riparazione esegue un continuo "esame" del ADN, rimuovendo le aree danneggiate da esso e kontribuon një mantenere la stabilità del materiale ereditario.

L'azione congiunta degli enzimi di replicazione (DNA polimerasi ed endonukleasi di redaktimi) dhe degli enzimi di riparazione assicura un tasso di errore abbastanza basso nelle molecole di ADN, che viene mantenuto al livello di 1 × 10 × 109. .

Përmasat e gjenomit janë 3 × 109, duke krahasuar rreth 3 gabime për një kopje të gjenomit. Allo stesso tempo, anche questo livello è mjaftueshme per la formazione di una significativa diversità genetica sotto forma di mutazioni genetiche durante l'esistenza della vita sulla Terra.

3.4.2.3.

Cambiamenti nelle sequenze nucleotidiche del ADN. Geniçe MutazioniI cambiamenti non corretti nella struttura chimica dei geni, riprodotti in cicli successivi di replicazione e manifestati nella prole sotto forma di nuove varianti di tratti, sono chiamatimutazioni genetiche. I cambiamenti nella struttura del ADN che compongono un gene possono essere divisi in tre gruppi. è sostituito nel ADN da una coppia T-A (Fig. 3.19, I ). I cambiamenti nella struttura del ADN che compongono un gene possono essere divisi in tre gruppi. La deaminazione della citosina metilata la converte in timina (vedi Figura 3.18). Il nukleotid timidilico, essendo un componente naturale del DNA, non viene rilevato come un cambiamento dagli enzimi di riparazione dhe aggiunge un nukleotid adenile durante la successiva replicazione.

Di conseguenza, invece di una coppia

una coppia appare anche nella molecola del ADN

TA (Fig. 3.19, II).

Riso.

3.18.

Deaminazione spontanea della citosina

Un'altra ragione per la sostituzione delle basi potrebbe essere l'errata inclusione nella catena del ADN sintetizzato di un nukleotid che porta una forma chimicamente modifikuar bazën ose një analoge të suo.

Se questo errore non viene notato dagli enzimi di replicazione e riparazione, la modifikimin e bazës që përfshin procesin e riprodhimit, portën e plotë të sistemit të riprodhimit të një kopjeje tjetër.

La Conseguenza della sostituzione di una coppia di nucleotidi complementari con un'altra è la formazione di una nuova nuova tripletta nella sequenza nucleotidica del ADN che codifica la sequenza di amminoacidi nella catena peptidica.

Ciò potrebbe non influire sulla struttura del peptide se la nuova tripletta è un "sinonimo" della precedente, cioè codificherà per lo stesso amminoacido. Ad esempio, l'amminoacido valina è crittografato con quattro triplette: CAA, CAG, CAT, CAC. Sostituire la terza base in una qualsiasi di queste triplette non ne cambierà il significato (la degenerazione del codice genetico).

Ciò potrebbe non influire sulla struttura del peptide se la nuova tripletta è un "sinonimo" della precedente, cioè codificherà per lo stesso amminoacido. A nel caso in cui la tripletta appena emersa codifichi un altro amminoacido, la struttura della catena peptidica e le proprietà della corrispondente proteina cambiano.

Përkthehet, le mutazioni di sostituzione delle basi possono verificarsi sia vjen risultato di cambiamenti spontanei nella struttura në bazën në uno dei filamenti di una doppia elica nga ADN-ja già esistente, sia durante la replicazione në një filamento.

Se queste modifiche non vengono corrette durante la riparazione (o, al contrario, si verificano durante la riparazione), vengono fissate in entrambe le catene e verranno quindi riprodotte nei successivi cicli di replica. Përkundrazi, nuk ka rëndësi të madhe për tali mutazioni sono le violazioni dei processi di replicazione e riparazione.

Mutagjeni. trascrizione di un grande gruppo di geni destinati.

L'insieme degli enzimi che catalizzano la correzione del danno al DNA è combinato nei cosiddetti sistemi di riparazione, che differiscono fondamentalmente nei meccanismi biochimici di "guarigione" del danno. Ci sono tre direzioni principali per la correzione dei difetti del ADN. 1. Reversione diretta da Danneggiato ADN alla struttura originalaria quando cambiamenti nel ADN).

2. corretto da una singola reazione enzimatica. Ad esempio, rimozione di un gruppo metilico attaccato in modo errato al sesto atomo di ossigeno della guanina usando la metiltransferasi;

3. o scissione del dimero di timina irradiato da fotoliasi ( riparazione di ricombinazione ADN Danno da "taglio". ADN seguito da ripristino della struttura originaria (riparazione mediante escissione). ADN Attivazione di meccanismi speciali

che garantiscono la sopravvivenza in caso di danno

(restauro della struttura originalaria vijnë risultato della ricombinazione; ADN correzione della mancata corrispondenza di bazë; nukleotidi e desinenza.

sintesi traslazionale su matrice danneggiata). Questi meccanismi jo portano semper al completo ripristino della struttura originale del ADN. Compensazione delle funzioni alterate a causa di mutazioni

mutazione primaria può essere compensato da una mutazione secondaria che si è verificata all'interno del gene mutato (per via intragena) o in un altro gene (per via extragena).

Il meccanismo di riparazione si basa sulla presenza di due catene complementari nella molecola del ADN.

La distorsione della sequenza nucleotidica in uno di essi viene rilevata da enzimi specifici.

Quindi il sito corrispondente viene rimosso e sostituito da uno nuovo, sintetizzato sul secondo filamento di ADN complementare.

Il ripristino della struttura originale del ADN richiede la partecipazione di numerosi enzimi.

Un punto importante nell'avvio del meccanismo di riparazione è il rilevamento di un errore nella struttura del ADN.

Spesso tali errori si verificano nel filamento appena sintetizzato durante la replicazione.

La formazione di dimeri di timina (T-T) në catene polinucleotidiche sotto l'azione dei raggi UV richiede la partecipazione di enzimi che riconoscono non singole basi alterate, ma danni più estesi alla struttura del ADN.

Nel caso in cui il sistema di riparazione dell'escissione non corregga un cambiamento che si è verifikato in un filamento di ADN, durante la replicazione questo cambiamento viene fissato e diventa proprietà di entrambi dhe filamenti di ADN-së.

Ciò porta alla sostituzione di una coppia di nucleotidi complementari con un'altra o alla comparsa di rotture (lacune) nella catena di nuova sintesi contro le rajoni alterate.

Il ripristino della normale struttura del ADN può avvenire anche dopo la replicazione.

Sotto l'azione di agenti alchilanti, ad esempio, nel DNA si formano residui di guanina N-metil-rTG-nitrosurea o H^gH-dimetilnitrosoguanidina, O 6 -metil - o O 6 -alchil-sostituiti.

La sostituzione di un nukleotid modifikuar di solito avviene në quattro fasi.

Në primo luogo, l'enzima riconosce questo nukleotid dhe taglia la catena polinucleotidica vicino ad esso o rompe il glicosidico bishtajore për modifikimin e bazës dhe desossiribosio. Në të dytën luogo, l'esonukleasi rimuove il nukleotide modifikuar e/o dhe nukleotidi adiacenti, lasciando un piccolo spazio vuoto. Në terzo luogo, ose mund të anulohet në fund të 3-OH do të përdorë filamentin kundër modelit.

Në quarto luogo, le estremità di interruzione risultanti dalla riparazione sono colegate per ripristinare l'integrità covalente del filo riparato.

L'uracile glicosilasi svolge un ruolo antimutageno molto importante nella correzion degli deglirrori che si verifikuar që mund të përdorë dUTP invece në dTTP durante la replicazione.

Poiché l'accoppiamento dUMP con il modello è buono quasi quanto dTMP, Pol III nuk është rikonosce dhe se dUMP nuk është specifikuar me gërvishtje, dGMP nuk është i përfshirë në një filamento nuovo durante dhe një kopje të suksesshme të rrumbullakët.

Për shkak të mbrojtjes së g-glikosilës së qelizës, mund të konseguenze mutagjene të përfshira në dUMP në katenën e ADN-së.

Nel processo di evoluzione, le cellule hanno sviluppato un meccanismo complesso per riparare dhe danni che si verifikuar nel ADN sotto l'influenza di un'ampia varietà di fattori chimici e fisici, nonché a causa di errori di ricombinazione ose replicazione.

E questo è abbastanza comprensibile: la maggior parte dei danni blocca il trasferimento di informazioni genetiche alla generazione successiva e il resto, se non viene eliminato, rimarrà nei genomi dei discendenti e porterà a cambialleicheoleciti dramë tenere la vita della cellula.

Quando alcune parti del sistema di riparazione vengono danneggiate, le cellule diventano particolarmente vulnerabili a determinati agenti chimici e fisici. Për më tepër, qelizat e E. coli, në sistemet cui il për futjen e rrotullimit të ADN-së që qëndrojnë në ndarjen e dimerit në timina, dhe janë të ndjeshme ndaj UV-së. cancro della pelle anche con pochissima esposizione alla luce solare.