Репарация как механизм поддержания генетического гомеостаза. Виды и механизмы репарации

Содержание

Слайд 2

Понятия репарации и генетического гомеостаза Репарация (от лат. reparatio — восстановление)

Понятия репарации и генетического гомеостаза

Репарация (от лат. reparatio — восстановление) — особая функция

клеток, заключающаяся в способности исправлять химические повреждения и разрывы в молекулах ДНК, повреждённых при нормальном биосинтезе ДНК в клетке или в результате воздействия физических или химических реагентов.
Гомеостаз генетический - (от греч. homoios - подобный, одинаковый и status - неподвижность) способность популяции поддерживать динамическое равновесие генетического состава, что обеспечивает ее максимальную жизнеспособность.
Слайд 3

История открытия Начало изучению репарации было положено работами Альберта Кельнера (США),

История открытия

Начало изучению репарации было положено работами Альберта Кельнера (США), который

в 1948 году обнаружил явление фотореактивации — уменьшение повреждения биологических объектов, вызываемого ультрафиолетовыми (УФ) лучами, при последующем воздействии ярким видимым светом (световая репарация).

Позднее при изучении генетического контроля чувствительности бактерий к УФ-свету и ионизирующим излучениям была обнаружена темновая репарация — свойство клеток ликвидировать повреждения в ДНК без участия видимого света (А. П. Говард-Фландерс , Ф. Ханавальт, Д. Петиджон).
Томас Линдаль, Азиз Шанкар и Пол Модрич получили Нобелевскую премию по химии 2015 года за исследования в области изучения методов репарации ДНК.

Слайд 4

Источники повреждения ДНК Ультрафиолетовое излучение Радиация Химические вещества Ошибки репликации ДНК

Источники повреждения ДНК

Ультрафиолетовое излучение
Радиация
Химические вещества
Ошибки репликации ДНК
Апуринизация — отщепление азотистых оснований от

сахарофосфатного остова
Дезаминирование — отщепление аминогруппы от азотистого основания
Слайд 5

Основные типы повреждения ДНК Повреждение одиночных нуклеотидов Повреждение пары нуклеотидов Двухцепочечные

Основные типы повреждения ДНК

Повреждение одиночных нуклеотидов
Повреждение пары нуклеотидов
Двухцепочечные и одноцепочечные разрывы

цепи ДНК
Образование поперечных сшивок между основаниями одной цепи или разных цепей ДНК
Слайд 6

Устройство системы репарации ДНК-хеликаза — фермент, «узнающий» химически изменённые участки в

Устройство системы репарации
ДНК-хеликаза — фермент, «узнающий» химически изменённые участки в цепи и

осуществляющий разрыв цепи вблизи от повреждения;
экзонуклеаза — фермент, удаляющий повреждённый участок;
ДНК-полимераза — фермент, синтезирующий соответствующий участок цепи ДНК взамен удалённого;
ДНК-лигаза — фермент, замыкающий последнюю связь в полимерной цепи и тем самым восстанавливающий её непрерывность

ДНК-лигаза 

Слайд 7

Виды репарации: прямая репарация Прямая репарация — наиболее простой путь устранения

Виды репарации: прямая репарация

Прямая репарация — наиболее простой путь устранения повреждений

в ДНК, в котором обычно задействованы специфические ферменты, способные быстро (как правило, в одну стадию) устранять соответствующее повреждение, восстанавливая исходную структуру нуклеотидов.
Слайд 8

Виды репарации: эксцизионная репарация Эксцизионная репарация (англ. excision — вырезание) включает

Виды репарации: эксцизионная репарация

Эксцизионная репарация (англ. excision — вырезание) включает удаление повреждённых

азотистых оснований из ДНК и последующее восстановление нормальной структуры молекулы по комплементарной цепи.
Слайд 9

Виды репарации: пострепликативная репарация Tип репарации, имеющей место в тех случаях,

Виды репарации: пострепликативная репарация

Tип репарации, имеющей место в тех случаях,

когда процесс эксцизионной репарации недостаточен для полного исправления повреждения: после репликации с образованием ДНК, содержащей поврежденные участки, образуются одноцепочечные бреши, заполняемые в процессе гомологичной рекомбинации при помощи белка RecA.
Единственный тип репарации, не имеющий этапа узнавания повреждения.