Popravak DNK

Oštećenje DNA može biti uzrokovano različitim uzrocima poput UV zraka. To oštećenje je tada uzrokovano raznim mehanizmima Popravak DNK fiksirana tako da se sljedeća biosinteza proteina, koja je nužna za sve procese u tijelu, može nesmetano odvijati.

Što je popravak DNK?

DNK se sastoji od dvostrukog lanca i kontinuirano se množi. Taj je postupak poznat kao replikacija DNA. To može dovesti do pogreške koje je potrebno popraviti. Ali to je samo jedan razlog mogućeg oštećenja DNK. DNK se također može oštetiti vanjskim utjecajima poput UV zraka. To dovodi do mutacija koje utječu na proizvedene proteine. Izgube funkciju ili postanu previše aktivni, više ne mogu stići do svog odredišta u stanici ili ih stanica više ne može razgraditi kad im protein više nije potreban.

Postoje različiti mehanizmi popravljanja DNK. Koji mehanizam stupa na snagu ovisi o vrsti oštećenja DNA. To može biti popravak jednostrukog ili dvostrukog nabora ili popravak pojedinih baza.

Popravak se obavlja pomoću enzima koji ponovno sastavljaju DNK ako se razbije. To su ligaze. Izmjenu baza provode rekombinaze i polimeraze. DNK helikaze koriste se za odmotavanje DNK. Pripremljeni odjeljci DNA pripremaju za popravak.

Funkcija i zadatak

Ako se DNK razbije, mogu stupiti na snagu razni mehanizmi popravljanja. Ti su mehanizmi poznati kao homologna ili nehomološka rekombinacija.

Rekombinacije se događaju ne samo u slučaju oštećenja DNA, već i pri reprodukciji kada se DNA oba partnera rekombinira i nastane zametak. Ta se rekombinacija naziva seksualna rekombinacija. U homolognoj rekombinaciji radi uklanjanja oštećenja DNA, dva slična, homološka lanca DNA spajaju se. Tada su DNA lanci upareni i određeni DNK segment izmjenjuje se između dva lanca. U međuvremenu se formira takozvana "Holliday structure" DNA. Taj se postupak izmjene provodi pomoću posebnih enzima, rekombinaza.

Do prekida može doći i izravnim spajanjem dva kraja DNK. U ovom slučaju ne postoji homologni slijed, što znači da se mora popuniti praznina u DNK između dva kraja kako bi se stvorilo nestalo homologno područje. To se naziva "sinteza ovisnih o žarenju niti", a DNK polimeraze popunjavaju praznine.

Druga je mogućnost popravka skratiti dva kraja dok se ne mogu ponovo ugniježditi kako bi se područja dobro uklopila. Ovo je "pojedinačno žarenje". Kao rezultat toga, gube se kratka područja DNK. Taj se popravak provodi sustavom za popravak nukleotidne ekscizije.

Postupci nehlogne sanacije provode se neovisno o podudaranju DNK sekvence. Razlikuju se dva glavna popravka."Nehomologno krajnje spajanje" izravno povezuje dva dvostruka lanca DNA koristeći enzim ligazu. U usporedbi s ostalim spomenutim postupcima, za ovaj popravak nije potreban homologni slijed koji služi kao vodič tako da se u DNK-u nakon popravka dogodi što manje pogrešaka.

Drugi postupak popravljanja DNK je "spajanje mikrohomologijom na kraju". To dovodi do brisanja, uklanjanja područja DNA. Ovdje se ne koristi ni vodič. Ovaj se popravak smatra vrlo sklonim pogreškama i često je razlog za razvoj mutacija.

Ovdje možete pronaći svoje lijekove

Bolesti i bolesti

Neispravni popravak DNK stvara mnoštvo bolesti, čija specifična priroda ovisi o području DNA i na koje gene utječu ti nedostaci. Jedna skupina takvih bolesti poznata je kao sindrom loma kromosoma. Tijekom procesa, prekidi u DNK, koji su upakirani u kromosome, ne popravljaju se ispravno i ti se prekidi događaju i češće nego inače.

Ova vrsta stanja je nasljedna. Poznata bolest u ovoj skupini je Wernerov sindrom. Ovo je autosomno recesivna bolest, tj. mutacija koja uzrokuje ovu bolest nalazi se na jednom od autosoma, jednom od kromosoma (isključujući spolne kromosome). Recesivan je, ima učinak na fenotip rjeđe od mutacije dominantnog gena. Wernerov sindrom uglavnom utječe na mesodermalno tkivo. Pogođena osoba nakon puberteta brže stari.

Druga bolest iz kategorije sindroma loma kromosoma je Louis-Bar sindrom. Također je autosomno recesivna bolest. Veliki je broj različitih simptoma povezanih s ovim stanjem. To se može objasniti činjenicom da je zahvaćen gen koji prepoznaje oštećenje DNA uzrokovano UV zrakama i također sudjeluje u regulaciji popravljanja DNK. Pojavljuju se neurološka oštećenja i slabljenje imunološkog sustava. Rezultat toga je niz drugih bolesti poput upale pluća.

Nadalje, bolest Xeroderma pigmentosum je bolest koja se može računati u ovoj klasi. To je kožna bolest. Osobe koje su pogođene poznate su i kao djeca mjesečine. Na gene utječu geni koji kodiraju enzime u mehanizmu popravljanja DNA. Na kožu utječe UV zračenje, što dovodi do razvoja kožnih tumora. Oni koji su pogođeni moraju izbjegavati dnevnu svjetlost, što utječe na čitav životni ritam.