Повреждение ДНК и мутацииМедицинская экология / Наследственность и окружающая среда / Повреждение ДНК и мутацииСтраница 2
Механизм репарации осуществляет коррекцию ошибочно встроенных азотистых оснований при репликации вновь синтезируемой молекулы ДНК. Пять генов человека кодируют белки, участвующие в механизме репарации. Гены расположены на 2-й, 10, 13 и 19-й хромосомах человека. Мутации в этих генах связаны с наследуемой формой рака кишечника и эндометрия (наследственный неполипозный колоректальный рак, НКРСС). Клетки этой формы рака имеют нестабильность в коротких повторяющихся последовательностях ДНК и повышенную частоту мутаций.
Примером репарации может быть функционирование одной из метилтрансфераз. Фермент О-метил-гуанин-ДНК-метилтрансфераза (МГМТ) катализирует реакцию прямого отщепления от эпоциклического кислорода гуанина мутагенных и цитотоксичных соединений (алкилирующих соединений), содержащих метильные группировки (рис. 6.4). 
Рис. 6.4. Пример репарации ДНК с помощью Об-метил-гуанин-ДНК-метил-трансферазы (МГМТ)
Группировка транспортируется на остаток цистеина в ферменте. Энзим инактивируется в результате подобной реакции. Поэтому интенсивное воздействие метилирующих ксенобиотиков может временно истощать его репарирующую функцию и приводить к мутациям.
Эксцизионная репарация нуклеотидов способна исправлять многие разновидности повреждений ДНК, например вырезать тиминовые димеры или большие аддукты. Начинается она с обнаружения и вырезания поврежденного компонента с помощью ДНК-гликозилазы. Такой участок, лищенный основания, может возникнуть и в результате спонтанной депуринации, например путем повреждения при действии радиации или алкилирующих агентов. Участок атакуется эндонуклеазой, расщепляющей фосфодиэфир-ную связь в полинуклеотидной цепи. Фермент «надрезает» цепи ДНК с двух сторон от повреждения, затрагивая олигонуклеотидный фрагмент размером в 30 оснований. Недостающий участок достраивается с помощью ДНК-полимеразы с учетом комплементарности второй, неповрежденной цепи. Окончательную достройку «надреза» осуществляет ДНК-лигаза.
Помимо описанных существуют и другие механизмы репарации ДНК. Двойные разрывы или обширные нереплици-рованные участки могут быть восстановлены рекомбинантной репарацией, которая использует информацию гомологичной сестринской хроматиды в гомологичной хромосоме, однако подробная информация об этом процессе для клеток человека в деталях не известна.
Смотрите также
Морфофункциональные особенности лейкоцитов млекопитающих, разводимых в неволе
в условиях европейского севера
Представлены данные о морфофункциональных особенностях лейкоцитов крови различных
видов животных из отряда Carnivora— норок, песцов, лисиц и енотовидных собак, разводимых
в неволе в условиях Карел ...
Аутоэкология
Экологию часто разделяют на аутоэкологию и синэкологию. Эти две науки отличаются
предметом и методами. Синэкология является наукой об экосистемах, их структуре и
функционировании. Аутоэкология изу ...
Взаимодействие климата и растительности
Климат — главный фактор, определяющий характер растительности. Растения в свою
очередь также в некоторой степени воздействуют на климат. Как климат, так и растительность
оказывают решающее влияние ...