Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

13.9: Эксцизионная репарация нуклеотидов
СОДЕРЖАНИЕ

JoVE Core
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content.

Education
Nucleotide Excision Repair
 
ТРАНСКРИПТ

13.9: Эксцизионная репарация нуклеотидов

Обзор

Воздействие мутагенов может повредить ДНК и привести к крупным поражениям, которые искажают структуру двойной спирали или препятствуют надлежащей транскрипции. Поврежденная ДНК может быть обнаружена и восстановлена в процессе, называемом нуклеотидным ремонтом эксцизии (NER). NER использует набор специализированных белков, которые сначала сканируют ДНК для обнаружения поврежденной области. Далее, белки NER разделяют нити и акциз поврежденной области. Наконец, они координируют замену с новыми, соответствующими нуклеотидами.

Искажение и повреждение ДНК

Клетки регулярно подвергаются воздействию мутагенов - факторов окружающей среды, которые могут повредить ДНК и генерировать мутации. УФ-излучение является одним из наиболее распространенных мутагенов и, по оценкам, ввести значительное количество изменений в ДНК. К ним относятся изгибы или изломы в структуре, которые могут блокировать репликацию или транскрипцию ДНК. Если эти ошибки не исправлены, повреждение может вызвать мутации, которые, в свою очередь, может привести к раку или болезни в зависимости от того, какие последовательности нарушаются.

Выявление и ремонт поврежденных районов

Нуклеотидный ремонт эксцизии опирается на конкретные белковые комплексы для распознавания поврежденных областей ДНК и пометить их для удаления и ремонта. В прокариотах этот процесс включает в себя три белка: УВРА, УвРБ и УвРК. Первые два белка работают вместе как комплекс, путешествуя по нитей ДНК, чтобы обнаружить любые физические аберрации.

После того, как определены, нити в поврежденном месте разделены, и эндонуклеазы ферментов, таких как UvrC вырезают и удаляют пострадавший регион. Полимераза ДНК заполняет пробел новыми нуклеотидами, а затем фермент лигаза ДНК уплотняет края между новой и старой ДНК.

Мутации в NER имеют серьезные последствия

В прокариотах комплекс NER состоит из трех белков Uvr, но в эукариотах более десятка белков работают для регулирования восстановления ДНК. У людей, мутации в пути NER может вызвать такие заболевания, как ксеродерма пигмент (XP), который связан с 2000-кратное увеличение заболеваемости раком кожи. Лица, страдающие от XP очень чувствительны к воздействию УФ и может развиться серьезные ожоги кожи после всего лишь несколько минут воздействия солнечного света. Кроме того, пациенты XP могут проявлять признаки преждевременного старения и часто развиваются неврологические нарушения. Без правильно работающего механизма ремонта, повреждение ДНК может накапливаться и приводить к аномальной смерти клеток или потенциально раковых опухолей.


Литература для дополнительного чтения

Tags

Nucleotide Excision Repair DNA Repair Ultraviolet Light Damage Chemical Carcinogens Bulky Lesion Enzyme Complex UvrA UvrB Endonuclease Enzymes UvrC DNA Helicase DNA Polymerase DNA Ligase Mutagens Double-helix Structure Distortion Proper Transcription Damaged DNA Detection

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter