Репарации - Медицински портал EUROLAB

Една система, която възстановява увреждането на ДНК, причинено от ултравиолетовите лъчи, се нарича система за фотореактивиране. Фотореактивиращите ензими действат в присъствието на видима светлина, за да разцепят тиминовите димери в техните мономерни форми. Дейността на друга система, която изпълнява същите функции, се осигурява от ензими, работещи при липса на видима светлина. Нарича се тъмна ремонтна система, която условно се дели на предрепликативна и пострепликативна.

Вилицата за репликация на ДНК е като счупен цип. Молекулите на ДНК полимераза, прикрепени към две родителски ДНК вериги, работят в противоположни посоки, синтезирайки дъщерни вериги на всяка от тях. На една ДНК верига ензимът се измества към репликационната вилица; на другата, новите полимеразни молекули трябва да се свържат близо до вилицата, за да се синтезира втора ДНК верига между точката на бифуркация и мястото на свързване на предишната ензимна молекула.

„Редакционната редакция“ се извършва от ензима екзонуклеаза, свързан с ДНК полимераза. Екзонуклеазата премахва нуклеотиди, които току-що са били погрешно прикрепени към синтезираната ДНК. Когато се образува некомплементарно несъответствие, включването на следващия нуклеотид се забавя и екзонуклеазата има време да коригира грешката, след което полимеразата прави нов опит да прикрепи комплементарен нуклеотид към ДНК веригата.

Процесът на възстановяване преди репликация е схематично представен по следния начин:

откриване и разрязване на увредения ДНК фрагмент I ендонуклеаза;
отстраняване на изрязания фрагмент с ДНК полимераза I;
синтез на нуклеотиди върху матрицата на втората оцеляла верига, или ДНК полимераза I, или ДНК полимераза III;
"омрежване" на възстановителнияфрагмент от ДНК с основната верига, осъществяван от лигаза.

Мутантите, които са загубили способността за тъмна репарация, имат рязко повишена чувствителност не само към леталното, но и към мутагенното действие на UV лъчите. Те се поправят от системата за шорепликативно възстановяване чрез рекомбинация. В този случай дефектите на ДНК се изграждат с фрагменти от непокътнати нуклеотиди. Увреждането на ДНК, причинено от химически мутагени, също се парира от ензимите на бактериалните клетки. SOS възстановяването е индуцируем процес, който се случва с множество промени в ДНК. В този процес участват около 20 нови протеина. SOS reparation има няколко системи за активиране. Активирането на ниска и средна система е бързо. В тези случаи обаче възникват грешки. При високо ниво на активиране се наблюдава разрушаване на хромозома, плазмидна амплификация и преход на интегративна фагова инфекция в продуктивна. В този случай настъпва клетъчна смърт, но маркерите за бактериалната популация като цяло се запазват.

Системите за възстановяване са присъщи на клетките на бозайници и хора. Те са в състояние да поправят увреждането на клетъчния геном, причинено от радиация. Дефектите в тези системи са причина за редица човешки заболявания. Например смъртоносното наследствено човешко заболяване Xeroderma pigmentosum е свързано с липсата на система, която да възстановява увреждането на ДНК, причинено от ултравиолетовите лъчи. В резултат на това при такива хора при излагане на ултравиолетово лъчение се появява рак на кожата.