химический каталог




Молекулярная биология. Структура и биосинтез нуклеиновых кислот

Автор А.С.Спирин

и о

тиминоеый дим ер

ТИПЫ повРе™й ДНК ния, не характерные для ДНК- Это обстоятельство позволяет ре-паративной системе клетки узнавать продукт дезаминирования и удалять его. Можно утверждать, что именно поэтому в ДНК в отличие от РНК вместо урацила присутствует тимин: урацил неотличим от продукта спонтанного дезаминирования цитозина.

Многие канцерогены алкилируют, например метилируют, основания ДНК- Наиболее частые продукты этих реакций —это О'-ме-тилгуанин, 7-метилгуанин и 3-метиладенин. Первое из этих изменений мутагенно, а два других делают еще более лабильной N-глико-зидную связь между основанием и сахаром, т. е. способствуют алу-ринизации.

Иногда может происходить размыкание пуринового кольца. Продукт формамидопиримидин представляет затруднение для репликации.

Главным нарушением, возникающим под действием ультрафиолета, является насыщение двойных связей оснований и образование пиримидиновых димеров из двух соседних пиримидинов цепи ДНК.

Различные типы вредных химических повреждений оснований ДНК показаны на рис. 43.

г. ПРЯМАЯ РЕАКТИВАЦИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ ДНК

Ряд повреждений клетка удаляет из ДНК путем прямой реактивации. Так, по крайней мере у бактерий существует специальный фермент, метилтрансфераза, который переносит метальную или этиль-ную группу с алкилированного основания на один из собственных цистеиновых остатков. Алкилированный в результате собственной активности белок инактивируется, но может служить регулятором активности своего гена и нескольких других (см. раздел 4 этой главы).

У многих организмов обнаружен фотореактивирующий фермент (PRE, англ. photoreactivating enzyme), или фотолиаза, репарирую-щий пиримидиновые димеры. Фотолиаза Е. coli — это полипептид с Молекулярной массой 35 кД, прочно связанный с маленькой молекулой РНК (10—15 нуклеотидов), необходимой для активности фермента. Фермент находит на ДНК образовавшийся под действием ультрафиолетового облучения (220—320 нм) пиримидиновый димер и прочно связывается с ним. При облучении такого комплекса видимым светом (300—600 нм) происходит фотохимическая реакция «расшивания» димера, обратная реакция его образования. После того как нормальная структура ДНК восстановлена, фермент теряет к ней сродство.

Другие виды репарации ультрафиолетовых повреждений ДНК называют темновой репарацией, чтобы отличить от прямой фотореактивации.

75

3. ЭКСЦИЗИОННАЯ РЕПАРАЦИЯ

Если невозможна прямая реактивация, работают механизмы эксци-зионной репарации, удаляющие из ДНК нарушенные участки. Так, практически на каждое аномальное основание, которое может возникнуть в ДНК, существует своя ДНК-^-гликозилаза— фермент, с высокой специфичностью узнающий в ДНК определенное аномальное основание, например формамидопиримидин, и вырезающий его с разрывом N-гликозидной связи (рис. 44). У Е. coli есть около 20 различных ДНК-Ы-гликозилаз. Роль этих ферментов в репарации подтверждена исследованием мутантов: мутанты Е. coli по гену ung, кодирующему урацил-ДНК-гликозилазу, характеризуются повышенным уровнем спонтанного мутагенеза; повреждение гена tog, кодирующего 3-метиладенин-ДНК-гликозилазу, повышают чувствительность клеток к мутагену метилметансульфонату.

н сн3 о

6 I I Hf

После действия ДНК-М-гликозилазы в ДНК остается АР-сайт. Репарация такого повреждения может идти одним из двух путей. У эукариот был обнаружен фермент JXHK-инсертаза, способный непосредственно пришивать к дезоксирибозе основание в соответствии с комплементарной цепью ДНК- Пока обнаружены лишь пуриновые инсертазы, видимо вследствие того, что апуринизация происходит значительно чаще, чем потеря пиримидинов. Второй путь репарации открывают ферменты, обнаруженные у всех организмов,— АР-эндонуклеазы. АР-эндонуклеазы разрывают саха76

111111Г1111'111111111 тттт

Рис. 46. Репарация повреждений, заметно нарушающих вторичную структуру ДНК

( ЧТР-зависимая эндануклеаза UvrABC вносит разрывы по обе стороны от повреждения. Хеликаза UvrD способствует освобождению вырезанного олигонуклео-тида; одновременно ДНК-полимераза I застраивает образовавшуюся брешь)

ТТТГТПТ I* и 11111111 Hi

Рис. 45. Эксцизионная репарация

{Поврежденный участок ДНК вырезается и застраивается заново с использованием комплементарно!! цепи в качестве матрицы. У Е. coli ДНК-полимеразои. участвующей в репарации, служит ДНК-полимераза I. В ряде случаев этот же фермент может выполнять функции экзо* иуклеазы за счет своей 5' -* З'-экзону-хлеазной активности)

рофосфатный остов ДНК в АР-сайт. Существует два типа этих ферментов — одни рвут фосфодиэфирную связь с З'-конца от АР-сайта, другие — с5'-конца. В некоторых случаях АР-эндонуклеаза и ДНК-N-гликозилаза совмещены на одном полипептиде. Например, эн-донуклеаза III Е. coli — это АР-эндонуклеаза и гликозилаза, специфичная к дигидро- и дигидрокситимину — продуктам ультрафиолетового облучения. Разорванная после действия АР-эндонуклеазы цепь ДНК подвергается действию экзонуклеазы, удаляющей поврежденный участок. По крайней мере в некоторых случаях эту реакц

страница 22
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135

Скачать книгу "Молекулярная биология. Структура и биосинтез нуклеиновых кислот" (5.58Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
ремонт холодильника LG GA-E489 ZAQZ
свинка пеппа новгодяя
duravit каталог продукции
изготовления рекламы

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(07.12.2016)