Вопрос 64. Репарация

1. Световая репарация

2. Темновая репарация

1. Под действием различных физических и химических агентов и даже при нормальном биосинтезе в ДНК могут возникнуть по­вреждения. Оказалось, что клетки обладают способностью са­мостоятельно исправлять повреждения в молекуле ДНК. Этот феномен получил название репарации. Первоначально способ­ность к репарации была обнаружена у бактерий, подвергав­шихся воздействию ультрафиолетового излучения. В результате облучения целостность молекул ДНК нарушалась, так как в ней возникали димеры, т. е. сцепленные между собой соеди­нения в области оснований. Димеры образуются:

• между двумя тиминами;

• тимином и цитозином;

• двумя цитозинами;

• тимином и урацилом;

• двумя урацилами.

Облученные клетки на свету выживали гораздо лучше, чем в темноте. После тщательного анализа причин было установле­но, что в облученных клетках на свету происходит репарация. Она осуществляется специальным ферментом, активирующим­ся квантами видимого света. Фермент соединяется с повреж­денной ДНК, разъединяет возникшие в димерах связи и вос­станавливает целостность нити ДНК.

2. Позднее была обнаружена и темновая репарация, т. е. свойство клеток ликвидировать повреждения ДНК без участия видимого света. Темновая репарация осуществляется комплексом из пяти ферментов:

• узнающего химические изменения на участке цепи ДНК;

• осуществляющего вырезание поврежденного участка;

• удаляющего этот участок;

• синтезирующего новый участок по принципу комплементарно-сти взамен удаленного фрагмента;

• соединяющего концы старой цепи и восстановленного участка. При световой репарации исправляются повреждения, возник­шие только под воздействием ультрафиолетовых лучей, при темновой — повреждения, появившиеся под влиянием жесткой радиации, химических веществ и других факторов. Темновая репарация обнаружена у прокариот и в клетках эукариот. У последних она изучается в культурах тканей. Вопрос о том, почему одни повреждения репарируются, а другие нет, остает­ся открытым. Если репарация не наступает, то клетка гибнет либо наступает мутация.