Recuperare ADN
In bacterii, replicarea format mai multe copii ale plasmidelor și astfel pot „crește“ cantități mari de fragmente de ADN construit, și apoi separați-le prin simpla divizare aceeași enzimă de restricție, cu separarea produselor prin electroforeză în gel. Utilizarea acestei metode de recombinare ADN a revoluționat studiul genelor. ]
Reabilitarea (repararea) ADN-ului - reconstrucția ADN-ului deteriorat. ]
Lanțurile ADN sunt relativ stabile, ca urmare a faptului că deteriorarea ADN poate avea loc în principal sub formă de dimeri de timină. Cu toate acestea, aceste leziuni sunt disponibile pentru reparații (restaurare), care mențin stabilitatea ADN-ului. ]
Al treilea mecanism de reparare a deteriorării ADN-ului se numește restaurare postreplicativă sau recombinare (Figura 122). Acesta se află în faptul că sinteza ADN-ului în celulele iradiate UV este viteza normala numai de-a lungul cromozomului până dimerului, la care încetinește timp de câteva secunde și apoi pornește din nou, dar acum pe cealaltă parte a dimerului. Deoarece ADN-polimeraza trece peste dimer, se formează un spațiu în lanțul ADN-ului fiică. ]
Deteriorarea cauzată de ADN prin mutageni chimici este de asemenea restaurată cu ajutorul acestui mecanism sau respectiv. Fiecare dintre mecanismele de reparare a ADN-ului este în esență un sistem de protecție a ADN-ului. În același timp, restaurarea ADN-ului este adesea însoțită de erori, manifestate sub formă de mutații. ]
Acest proces se termină cu recombinarea de-a lungul moleculei ADN după replicarea sa, în care lanțul fiică care poartă un spațiu în orice zonă este asociat cu un alt lanț fiică (complementar), care poartă un spațiu în alt loc. Această pereche permite o sinteză reductivă care asigură restaurarea secvenței corecte a zonei din fiecare decalaj. Ca șablon, este utilizată regiunea intactă corespunzătoare unui alt lanț copil. Evenimentele de recombinare la nivelul fiecărui decalaj conduc la reconstrucția unei molecule de ADN intacte, capabilă de replicare ulterioară. Repararea ADN recombinant este asigurată de un număr de proteine recombinase. ]
Așa cum s-a menționat deja, fragmentele liniare de restricție ale vectorului ADN sunt capabile să restabilească structura inelară fără includerea în ele a segmentelor clonate. Pentru a reduce frecvența formării spontane a unor astfel de molecule de ADN vector circular, restricția ADN vector este tratată cu fosfatază. Ca rezultat, formarea moleculelor ADN inel devine imposibilă, deoarece capetele 5-PO4 necesare pentru acțiunea ligazei vor fi absente. ]
Aceste date sugerează că la niveluri foarte scăzute de radiații atunci când are loc recuperarea ADN-ului după daune directe, evident, foarte eficient, există predominare deteriorării chimice indirecte a structurilor celulare (de exemplu membrane fosfolipidice), deoarece o mică doză de radiații necesară pentru un prejudiciu functional. [. ]
Se estimează că în genomul celulei animale într-o zi se formează 105 daune spontane de ADN (Vilenchik, 1980). Într-o plantă, această valoare ar trebui să fie mai mare, deoarece are mai puține posibilități de a evita influențele externe. Tulburările din genom sunt eliminate prin intermediul diferitelor tipuri de mecanisme de reparare. Ele sunt studiate în principal pe celulele microbiene și animale expuse la radiații UV și ionizante. Procesele de recuperare a ADN-ului deteriorat se regăsesc și în celulele de plante. ]
Efectele mutagene și letale ale mutagenilor sunt însoțite de leziuni structurale pe care le provoacă în moleculele ADN. De exemplu, în genomul uman, apar schimbări aleatorii (leziuni), dar numai unele rămân. Și foarte rar. Deci, din 1000 de substituții ale bazelor azotate, numai unul conduce la mutații. Motivul este că aceste daune sunt adesea susceptibile de recuperare. Procesul de reconstrucție a deteriorării ADN-ului se numește repararea sau repararea ADN-ului. ]
Este posibil să se prevină dezvoltarea bolilor tumorale prin evitarea unor astfel de efecte asupra corpului care ar putea supraîncărca. scuturi mecanice. De exemplu, pentru a nu supraîncărca posibilitatea reconstrucției ADN, este necesar să se evite acțiunea factorilor care pot spori instabilitatea ADN-ului spontan sau pot provoca daune ADN suplimentare. În 1985, Institutul de Cercetare al Centrului de Cancer de la Tokyo a constatat că fumul unei țigări induce 104 spărturi în ADN-ul celulelor umane per celulă. Acest număr este echivalent cu numărul de daune discontinuități induse la iradiere cu doze mari, aceste aranjamente sunt similare cu cele care sunt daune ADN spontane acumulate cu vârsta la îmbătrânire naturală. [. ]
Influența asupra metabolismului. Emf-urile au, de asemenea, un efect asupra metabolismului și, în special, asupra schimbului de acizi nucleici, care joacă un rol important în activitatea vitală a organismului. EMI determină modificări importante în conținutul cantitativ al ARN-ului și DIC, reducerea lor în creier (cantitatea de ADN a fost redus mai brusc) și a crescut în splină și ficat, care pare a fi asociată cu dorința organismului de a restabili funcția normală a organelor. Acest lucru este indicat prin semne morfologice de regenerare a acestor organe -. Creșterea mărimii și greutății, modificări hiperplazice în foliculi splenice (Dumanskiy D. Yu et al 1975) [.. ]
Unele dintre daunele potențial letale sau secundare induse de raze X pot fi recuperate prin recombinare sau prin alt mecanism în care participă enzimele recombinase. Se presupune, de asemenea, că, în contrast cu deteriorarea ADN-ului induse de daune radiațiilor UV induse de razele X sunt supuse recuperării (prin recombinare) înainte de prima replicare post-iradiere. [. ]
Să presupunem că o structură genetică specifică corespunde aspectului CEC al varietății sale de CO, de exemplu: Π] = / (/); P2 = / (72); N3 = f (X "), unde u" sunt bucle asociative. Apoi, pe baza indicației acceptate a structurilor II, în Fig. 2.13 putem presupune că dependența EM-1 corespunde absorbției oncoviruses (oncoviruses ADN țintă) dependență 2- EM-absorbție ■ Cheniyu care apar structuri de gene in oncoviruses ADN, dependența 3 - efectele asupra stării de 2 EMR domeniul UV (crearea de gene structura de bază oncoviruses ADN) în funcție 4115 - expunerea ulterioară EMI interval vizibil (crearea structurilor de gene spectru P (oncoviruses ADN) dependența 6 - [.] stare de recuperare termică 2.
Fiecare nucleu conține de obicei unul, dar uneori mai mult, nucleoli. De obicei, au diametre de 1-2 μm, deși apar și cele mai mari. Nucleoli constau dintr-o substanță foarte densă și lipsesc o barieră membranară. În ele, spre deosebire de cromatină, nu ADN, dar se acumulează ARN. In timpul nucleoli de fisiune nucleară sunt supuse modificărilor ciclice asociate cu relaxarea, pierderea capacității de colorare și dispersia (dispersie) în timpul primei etape a fisiune nucleară (profaza) și condensarea, reducerea colorit capacitatea de reconstrucție integrală a formei sale la sfârșitul procesului (în corp fază ). [. ]
Cu toate acestea, iradierea cu radiații din surse de mediu are loc pe întreaga perioadă de dezvoltare: în primele 3 luni, în perioada de cea mai mare sensibilitate, în timpul celei mai rapide divizări a celulelor și modificarea acestora, când toate organele se află în faza de formare. În prezent, enzimele responsabile, în special, pentru restabilirea moleculelor de ADN deteriorate, nu au fost încă pe deplin dezvoltate și abilitatea de a recunoaște și suprima celulele canceroase, virușii și bacteriile nu a fost încă dezvoltată. Astfel, în acest moment, sensibilitatea la efectele oricăror factori de mediu va fi mărită. Tragic este, de exemplu, cazul talidamidei [41, 42]. ]
Studiul cloroplastelor utilizând un microscop electronic a arătat că sistemul membranar are aici o structură diferențiată, foarte complexă, dar clar ordonată, care diferă în plante diferite în natura pachetului și în gradul său de exprimare. Sistemul membranar este imersat în stratul (sau matricea) cloroplastei, în care sunt localizate enzimele asociate cu reducerea dioxidului de carbon și sinteza carbohidraților. Faptul esențial este că în cloroplaste minute cu excepția sistemelor care participă direct în procesul de fotosinteză, de asemenea, are propriile sale (diferit de nuclear) ADN, ribozomi și alte componente sisteme beloksintezi-al. Cloroplastele multor alge sunt de asemenea caracterizate de prezența unei formări specifice - pirenoidul, rolul funcțional al căruia rămâne neclar. Cloroplastele sunt capabile de divizare și au o formă extrem de diversă în diferite alge. ]
Pentru cursa obișnuită a sintezei proteinelor în organismul plantei, puyashi îndeplinește următoarele condiții: 1) aprovizionare cu azot; 2) furnizarea de carbohidrați (carbohidrații sunt necesari și ca material pentru construirea scheletului de carbon al aminoacizilor și substrat pentru respirație); 3) intensitate ridicată și conjugarea procesului de respirație și fosforilare. În toate etapele conversia compușilor cu azot energia necesară conținută în legătura fosfat bogată în energie (ATP) (reducerea Nitrate, formarea amidelor, activarea aminoacizilor în sinteza proteinelor, etc.); 4) prezența acizilor nucleici: ADN-ul este necesar ca o substanță în care informațiile despre secvența de aminoacizi din molecula de proteină sintetizată sunt criptate; i-ARN - ca agent care asigură transferul de informații de la ADN la ribozomi; t-ARN-capac care asigură transferul de aminoacizi la ribozomi; 5) ribozomi, unități structurale în care are loc sinteza proteinelor; 6) proteine-enzime, catalizatori pentru sinteza proteinelor (aminoacil-t-ARN-spettază); 7) un număr de elemente minerale (ioni Mg2 +, Ca2 +). ]
La om, sindromul "xeroderma pigmentoza este cunoscut. care este moștenită ca o trăsătură recesiv cromozomiale și care se caracterizează printr-o sensibilitate extremă a pielii la lumina soarelui, prin care este supus pigmentarea excesivă și apoi apare adesea celulele maligne și ale pielii, adică. e. cancer de piele se dezvolta. Debutul acestui sindrom este asociat cu un defect în capacitatea de a elimina dimerii de timină din ADN. Este cunoscut și sindromul Bloom, moștenit ca o trăsătură recesivă și constând într-o sensibilitate sporită a indivizilor la lumina soarelui. Acest sindrom este de asemenea asociat cu o creștere a instabilității genomice sub forma creșterii schimburilor de cromatide surori, aberațiilor cromozomiale in genomul de pacienti, crescand riscul ca au toate tipurile de cancer si, cel mai important, cu defectul de a restaura ADN-ul lor. În ceea ce privește sindromul de "xeroderma pigmentoză" și pentru sindromul Bloom, este caracteristică insuficiența imunologică la pacienți. ]
În cursul dezvoltării, organismele vii au dezvoltat diferite mecanisme care le protejează de efectele dăunătoare ale radiației ultraviolete. Unul dintre aceste mecanisme de protecție - caracteristicile spectrale ale acizilor nucleici și proteine - a fost menționat mai sus. La nivel molecular, deteriorarea structurilor genetice ale celulei poate fi eliminată prin mecanisme de reparare [22]. Structura și mecanismul de acțiune al enzimei FR nu au fost încă studiate. Un alt mecanism puțin cunoscut de reparare este reactivarea tempo-ului. În acest caz, mai întâi este excizia (excizie) enzima endonuclease specifice deteriorate site-ul ADN-ului, și apoi sub acțiunea unei enzime ADN polimerază se efectuează re preparativă sinteza - regiunea de repararea ADN-ului excizie. mecanisme reparatorii sunt deosebit de importante pentru organismele unicelulare, deoarece acestea pot asigura existența lor într-o gamă largă de modificări de intensitate și doze totale de radiații ultraviolete, care există pe suprafața Pământului. Se poate presupune că plantele dezvoltate mecanisme de protecție, cum ar fi formarea de pigmenți antociani, cum ar fi observate la plantele cultivate în zonele muntoase [125]. Diferențele mari între nord și sud într-o doză de radiații ultraviolete au condus la dezvoltarea unor mecanisme de protecție în cursul dezvoltării evolutive. Este posibil ca un astfel de mecanism de protecție să fie culoarea pielii întunecate a popoarelor sudice [56, 70]. Această ipoteză este confirmată de datele privind numărul de forma boli melanom de cancer de piele in Statele Unite [163] pentru perioada 1969-1971 de 4,5 cazuri la 100 de mii de oameni pe an sunt înregistrate în populația albă, iar printre negri - numai 0. 7, adică de 7,5 ori mai puțin. ]
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: