ДНК системи за възстановяване обща информация
ДНК системи за възстановяване: обща информация
Клетките имат разнообразие от „ремонтни екипи“, които следят за безопасността на информацията, съхранявана в ДНК. Такива клетъчни системи, които възстановяват увреждане на ДНК, се наричат възстановителни системи.
Сега бактерията Е. coli е известна с повече от 50 гена, които контролират възстановителните процеси. Тези гени кодират ензими, които могат например да изрежат повредени участъци от една ДНК верига. ДНК полимеразата допълва тази част от веригата до нормата, а ДНК лигазите "зашиват" празнината на мястото на въведеното място. Има специални ензими, които възстановяват щетите, причинени от ултравиолетова светлина и т.н.
Ако се появят мутации в някой ген на възстановителната система, това води до увеличаване на честотата на мутациите. По този начин има гени, при които мутациите увеличават честотата на мутации в други гени на тялото.
Съществуват и сложни клетъчни механизми, които осигуряват правилното разделяне на хромозомите в гамети. Ако тези механизми се провалят, допълнителна хромозома попада в едната гамета, а в другата възниква липса на хромозома. Такива геномни мутации обикновено водят до ембрионална смърт, вродени малформации или наследствени заболявания. .
Всеки ден около 100 000 връзки в ДНК молекулите на всяка клетка на човешкото тяло са повредени поради разнообразни ендогенни процеси и екзогенни генотоксични ефекти. Увреждането на ДНК може да доведе до появата на мутации, да провокира клетъчна смърт или да послужи като тласък за нейната злокачествена трансформация. За да се предотвратят подобни последици в клетката, има няколко допълващи се ензимни системи, които поддържат процесите, които се наричат общо ДНК възстановяване. Основната цел на всички тези системи е да възстановят ДНК последователността, която е съществувала преди да бъде повредена, или, ако това не е възможно, да минимизират промените. Системите за възстановяване на ДНК гарантират точността на възпроизвеждането и запазването на генетичната информация. Репаративните механизми, които клетката използва, за да поддържа стабилността на информацията, вградена в ДНК, са универсални - функционалната и понякога структурна хомология на елементите, които образуват тези механизми, може да бъде проследена от бактериите до хората. Колкото по-сложна е клетката, толкова по-структурни и регулаторни гени и техните продукти участват в процесите на възстановяване на ДНК, въпреки че основната диаграма на даден процес по правило остава непроменена. Репаративните механизми образуват сложна мрежа, преплетена от функционални връзки или заемане на структурни елементи, което осигурява баланс между стабилността на информацията в ДНК и нейната еволюционна вариабилност. Точността на възпроизвеждането на ДНК и предаването на вложената в нея информация се осигурява от два матрични процеса - репликация и транскрипция на ДНК. Въпреки че ДНК полимеразата има коригираща активност, репликацията не е напълно точна и ако възникнат несдвоени бази, базовите системи за корекция коригират грешката.