8.13
Kiedy obie nici DNA są uszkodzone, nie ma nienaruszonego szablonu do dokładnej naprawy, ale jeśli nie zostanie naprawiony, taki scenariusz może prowadzić do śmierci komórki.
Istnieją dwa mechanizmy naprawy pęknięć dwupasmowych. Pierwszy typ, niehomologiczne łączenie końców, pozwala na łączenie końców, nawet jeśli nie ma między nimi podobieństwa sekwencji - i ma miejsce przed duplikacją DNA, gdy DNA wymaga szybkiej naprawy.
W komórkach ssaków odbywa się to za pomocą heterodimerycznego białka Ku wiążącego koniec DNA, które tworzy kompleks z podjednostkami katalitycznymi kinazy białkowej zależnej od DNA.
Kompleks ten utrzymuje uszkodzone końce chromosomów na miejscu, podczas gdy polimeraza DNA wprowadza nukleotydy, aby wypełnić lukę między tymi końcami. Następnie ligaza DNA IV tworzy kompleks ze swoim kofaktorem XRCC i innym białkiem zwanym XLF, a następnie ponownie łączy i uszczelnia te końce.
Szybkie rozwiązania, takie jak te, mogą prowadzić do mutacji w miejscu naprawy lub rearanżacji genomu, w tym delecji, translokacji materiału genetycznego i fuzji, które mogą skutkować chromosomami z dwoma centromerami lub całkowitym brakiem centromerów.
Mutacje są szeroko rozpowszechnione, a ludzkie komórki somatyczne mogą tolerować nawet 2000 z nich. Z drugiej strony rearanżacje genomu są rzadkie - ale można je znaleźć w komórkach rakowych.
Większość pęknięć dwuniciowych DNA prowadzi do jednoniciowych zwisów, a drugi typ naprawy, rekombinacja homologiczna, naprawia te pęknięcia. Ta forma rekombinacji jest znacznie dokładniejsza niż niehomologiczne łączenie końców i wymaga DNA z chromatydy siostrzanej jako matrycy – więc zwykle występuje po duplikacji genu podczas podziału komórki.
Dwuniciowa struktura DNA ma dwie zalety. Po pierwsze, służy jako bezpieczne repozytorium informacji genetycznej, gdzie jedna nić stanowi kopię zapasow…
Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.