Репарация ДНК
Репарация ДНК — это совокупность клеточных процессов, которые распознают и исправляют повреждения или ошибки в молекуле ДНК. Благодаря репарации сохраняется точность хранения и передачи наследственной информации.
Повреждения ДНК возникают из-за ошибок при удвоении молекулы, действия ультрафиолета, некоторых химических веществ и других факторов. В основе работы большинства систем репарации лежит принцип комплементарности: строение ДНК позволяет использовать одну цепь как образец для восстановления другой.
Как происходит репарация
- Специальные белки распознают неправильное основание или повреждённый участок.
- Ферменты вырезают повреждённый фрагмент одной цепи.
- ДНК-полимераза достраивает участок по неповреждённой цепи-матрице.
- ДНК-лигаза соединяет восстановленный фрагмент с остальной цепью.
Существуют разные механизмы репарации. Например, при исправлении ошибок спаривания удаляется неправильно включённый нуклеотид. При повреждении ультрафиолетом могут удаляться участки, в которых соседние тиминовые основания соединились друг с другом. Если повреждение не устранено, оно может закрепиться как мутация после следующего удвоения ДНК.
При удвоении ДНК напротив цитозина случайно включился аденин. Система исправления ошибок распознаёт неправильную пару, удаляет аденин, а ДНК-полимераза вставляет правильный нуклеотид — гуанин.
Репарация не равна мутации. Репарация устраняет повреждение и обычно восстанавливает исходную последовательность. Мутация — это устойчивое изменение последовательности ДНК, которое осталось после ошибок или повреждений.
Какой принцип позволяет восстановить последовательность повреждённой цепи ДНК?
Главное
- Репарация ДНК распознаёт и исправляет повреждённые или ошибочно спаренные участки.
- Восстановление обычно выполняется по неповреждённой комплементарной цепи с участием ферментов.
- Если повреждение не исправлено, оно может привести к мутации.