№4(27), желтоқсан 2015 1 «математика» БӨліміне қош келдіңіздер!

 

ЕЛ ЕРТЕҢІ-KZ 

№4(27), желтоқсан 2015 

36 

саңырауқұлақтардың мутанттық формаларын іздеумен шұғылдана бастады.  

Кельнер стрептомицеттер дақылдарын мутация тудыру қасиеті сол кезде белгілі болған 

ультракүлгін сәулесімен шағылыстырып көруді шешеді. 

 Бірақ ол ісі басынан бастап дұрыс жүрмейді: тәжірибелердің қайталанып, жаңғыртылуы 

нашар  болады.  Сәулелендірілген  бір  дақылдар  жақсы  өссе,  басқалары  нашар  өседі  және 

мұнда ешқандай заңдылық байқала қоймайды.  

Егер Альберт Кельнер сондай ұқыпты ғалым болмаса және өз тәжірибесінің бүге-шігесіне 

дейін  жазып  жүрмеген  болса,  ол бұл жобасын жалғастырмай, тастап кетуі мүмкін еді және 

химия  бойынша  2015  жылғы  Нобель  сыйлығы  мүлдем  басқа  жұмыстар  үшін  берілуші  еді. 

Бірақ тәжірибелерінің дұрыс жүрмеуінің барлық себептерін мұқият талдаған Кельнер дұрыс 

қорытынды  жасайды.  Ол  бактериялар  дақылдарын  сәулелендірген  соң,  шыны  су 

моншасына батырылған шыны құтыларда өсіреді. Терезеге қараған құтыларда бактериялар 

ультракүлгінмен сәулелендірілген соң, жақсы өсе бастайды, ал қараңғы жақтағы құтыларда 

нашар өседі.  

Кельнер  күн  сәулесінің  бактерияларда ультракүлгін келтірген зақымдануларды түзетуге 

көмектесетін  қандайда  бір  үрдістің  басталуына  мүмкіндік  тудыратынын  аңғарады.  Көп 

ұзамай  бұл  құбылысты  фотореактивация  деп  атайды  және  ол  биологтарға  белгілі  болған 

ДНК  репарациясының  бірінші  түрі  болады.  Осы  лауреаттардың  бірі,  Азиз  Санджар,  өзінің 

аспиранттық жылдарында фотореактивациялар жүйесінің толық күшін көрсететін өте тиімді 

тәжірибе  жасайды,  ол  бактерияларды  Петри  табақшаларында  ультракүлгіннің  жойқын 

мөлшерімен  10  миллион  жасушалардың  ішінен  бір  ғана  жасуша  тірі  қалатындай  сәуле-

лендіреді,  соңынан  оларды  фотожарқылмен  жарықтандырады.  Ұзақтығы  1  миллисекунд 

жарық тірі қалған бактериялар санының жүз есе өсуіне жеткілікті болады!  

Бірақ  өкініштісі  Альберт  Кельнер  біздің  кезге  дейін  өмір  сүре  алмады  және  тіпті  еңбек 

сіңірген  танымалдылықты  да  ала  алған  жоқ,  қазіргі  кезде  Википедияда  ол  туралы 

мақаланың  болмауы  туралы  айтсақ  та  жеткілікті.  Кельнерге  тәуелсіз  және  бірнеше  апта 

кейін  фотореактивацияны  Ренатто  Дульбекко  –  ол  атақты  итальяндық-америкалық 

вирусолог  та  аңғарады,  кейіннен  репарацияны  ашқаны  үшін  емес,  обыр  вирустарымен 

жұмысы үшін Нобель сыйлығын алған. Бір қызығы, Кельнер Дульбеккоға өзі ашқан жаңалық 

туралы  хат  жазады,  бірақ  Дульбекко  ол  хатты  ультракүлгінмен  сәулелендірілген 

бактериофагтардың  тірі  қалуы  бойынша  тәжірибелерін  аяқтап  жатқан  кезінде  алған  екен. 

Кельнер мен Дульбекконың алған нәтижелері мен қорытындылары бірдей болады. 

Сондықтан  биылғы  сыйлықтың  тұжырымдамасы  –  «ДНК  репарациясын  ашқаны  үшін» 

емес, «ДНК репарациясы механизмдерін зерттегені үшін». Алғашқы ашқан адамдар өмірден 

өтіп кеткен, және олар бұл саланың негізін қалады, - деп айтарлықтай ешкім болмаған. 2015 

жылдың  лауреаттары  ДНК  репарациясын  зерделеуде  орасан  зор  үлес  қосқан,  бірақ 

олармен  қатар  басқа,  олардан  кем  емес  ұлы  ғалымдар  да  жұмыстар  жүргізген.  ДНК 

репарациясымен  шұғылданатын  зерттеушілер  ортасында  ол  үшін  Нобель  сыйлығын  бер-

мейді  деген  пікірлер  болған,  себебі  көптеген  лайықты  ғалымдардың  ішінен  лауреаттарды 

таңдап алу соншалықты қиын еді.  

Бірақ Томас Линдаль, Пол Модрич және Азиз Санджардың зерттеулері туралы айтудан 

бұрын,  жалпы  ДНК  репарациясы  туралы  бірер  сөз  айтқан  жөн.  Шындығында,  бұл  тіпті  бір 

ғана  емес,  кем  дегенде  алты  әртүрлі  механизм,  ал  репарация  ретінде  нені  қабылдау 

қажеттілігіне байланысты сегіз механизмге дейін жетуге болады.  

 

Темекі тарту зиян, тыныс алу зиян,  

өмір сүру зиян

  

 

«Әрбір минут өлімге жақындатады», - деп айтады. Биохимиктің көзқарасы бойынша бұл 

жай  бос  сөз  емес.  Барлық  тірі  ағзалардың  ДНК-сына    зақымдайтын факторлар үнемі әсер 

етеді.  Олардың  кейбіреуі  сырттан  келеді  –  сол  ультракүлгін,  радиация,  біздің 

тағамымыздағы мыңдаған химиялық белсенді заттар.  

Бірақ  біз  бөгет  жасай  алмайтын  ішкі  факторлар  анағұрлым  маңызды  болып  табылады. 

Мұндай  негізгі  факторлар  үшеу.  Біріншіден,  біздің  зат  алмасуымыз  толық  оттекті  тыныс 

алуға негізделген. Митохондрий – оттегі оларда біздің жасушаларымыздың «энергетикалық 

валютасы»  АТФ өндіруге пайдаланылатын жасушалық органеллалар абсолютті тиімділікпен 

жұмыс істемейді және оттегінің аралық белсенді формалары олардан шығып кетіп, ДНК-ны 

зақымдай  алады.  Екіншіден,  біз,  орташа  алғанда,  60  %  судан  тұратынымыз  белгілі,  ол  да 

 

ЕЛ ЕРТЕҢІ-KZ 

№4(27), желтоқсан 2015

 

37 

белсенді  қосылыс  және  үнемі  ДНК-ны  гидролиздейді.  ДНК-ны  зақымдау  көздерінің  тағы 

біріне  олар  көшірмесін  жасайтын  –  ДНК-полимераз  ферменттердің  қатесі  жатады;  қате 

енгізілген нуклеотидтердің саны әрбір жасушалық бөлінуге шамамен 300 000 құрайды.  

Проблеманың масштабын көрнекі түрде көрсетуге қарапайым есептеу мүмкіндік береді. 

Егер  адамның  бір  жасушасының  ДНК-сын  Транссібір  магистралі  түрінде  елестетсек  және 

зақымданулардың  барлық  белгілі  түрлері  үшін  бағалау  мәндерін  бірге  біріктірсек,  онда  әр 

күні  адамның  әрбір  жасушасының  ДНК-да  туындайтын  зақымданулар  саны  Транссібірдің 

әрбір 100 метріне бір бұзылудан келеді. Мұндай жүктемені кез келген ағза көтере бермейді. 

Біздің  әлі  күнге  тірі  жүргеніміз  ДНК  репарациясының  еңбегі.  Бұрын  айтылғандай,  оның 

негізгі алты механизмі бар және олардың алтауына биылғы лауреаттардың тікелей қатысы 

бар.    

 

Репарация. Ең қарапайым әдіс

 

 

Алдымен  фотореактивтацияға  қайта  оралайық.  Бұл  –  ДНК-ның  зақымданған  звеносы 

қандай  да  бір  аралық  қадамдарсыз  қалыпты  күйге  келетін реактивация механизмінің жеке 

немесе  тікелей  қалпына  келу  мысалдарының  бірі.  Фотореактивация  жағдайында: 

ультракүлгін  сәуленің  әсерімен  ДНК-дағы  тиминнің  көршілес  негіздері  бір-бірімен  және 

араласа  алады  және  ДНК-ның  құрылысын  қатты  өзгертеді  және  ДНК-полимераздарға 

зақымдалған  учаскелердің  көшірмесін  жасауға  мүмкіндік  бермейді.  Бактериялардың 

құрамында фотолиаза ферменттері болады, олар көрінетін сәуленің энергиясын димердегі 

негіздердің  арасындағы  байланысты  бұзуға  және  оны  қайтадан  екі  тиминге  (1-сурет) 

айналдыруға пайдаланады.  

 

 

1-

сурет

 – 

Фотолиаза катализдейтін реакция

  

 

Азиз  Санджардың  карьерасы  фотолиазаны  зерттеуден  басталған.  Жоқ,  ол  оны  ашқан 

жоқ, оны 1950-ші жылдардың соңында Стэн Руперт (Claud S. (Stan) Rupert) ашқан болатын, 

оның  зертханасына  он  бес  жылдан  кейін  Стамбул  университетінің  жас  маманы  келеді. 

Санжар  фотолиазаны  бірінші  рет  клондайды,  яғни  оны  кодтайтын  генді  бөліп  алады,  ал 

соңынан гендік-инженерлік ақуызды жасап шығарады. Бактерияларда табиғи фотолиазалар 

өте  аз  болады,  сондықтан  бұл  жұмыс  фотореактивацияны  зерттеу  үшін  үлкен  өзгеріс 

әкелген жұмыс болады, яғни ақуызды көп мөлшерде шығаруға және оны жан-жақты зерде-

леуге  мүмкіндік  туады,  Санжар  осымен  ұзақ  уақыт  және  белсенді  түрде  шұғылданады. 

Химия  саласындағы  сыйлықтарды  биологтарға  берген  кезде,  химиктер  жиі  наразылық 

білдіреді.  Бірақ  фотолиазаның  фотокатализі:  ақуыз  құрамындағы  хромофор  –  5,10-

метенилтетрагидроптероилполиглутаматтпен сіңірілген фотонмен әкелінген энергия жолы – 

жүзеге  асыратын  күрделі  химиялық  жүйенің  тамаша  мысалы,  қазір  екінші  хромофор 

(флавинадениндинуклеотид)  арқылы  циклобутанды  пиримидинді  димерге  квантты 

механикалық сипаттамаға дейін зерттелген. 

 

Кесіп тастау және ауыстыру

 

 

Нобель  сыйлығын  алу  үшін  осы  жеткілікті  ме?  Кім  біледі?  Бірақ  Азиз  Санджар 

фотолиазамен  шектелген  жоқ  және  сол  кездегі  «түсініксіз  репарация»  деп  аталған 

құбылыспен  шұғылданған.  Шын  мәнінде  ультракүлгінмен  сәулелендірілген  бактериялар 

енгізілген  зақымдарды  түзетуге  жарықта  ғана  қабілетті  емес,  тек  бұл  үшін  анағұрлым  көп 

уақыт қажет. Фотолиазаның мұнда қатысы жоқ, басқа ферменттер жұмыс істейді.  

 

ЕЛ ЕРТЕҢІ-KZ 

№4(27), желтоқсан 2015 

38 

Сол  уақытқа  қарай  тимин  димерлерінің  қараңғыда  ДНК-дан  біртіндеп  жоғалатындығы 

белгілі  болған  (бұл  жаңалықты  1960-шы  жылдардың  басында  Ричард  Сетлоу  (Richard  B. 

Setlow  ашқан,  ол  сол  жылдың  сәуірінде  қайтыс  болмаса,  сыйлықтан  үміткер  болатын  еді) 

және  ультракүлгінмен  сәулелендіруден  кейін,  жасушаларда  ДНК-ның  синтезі  басталады 

(бұл  жаңалықтың  авторы  Филип  Ханаволт  (Philip  Hanawalt)  әлі  тірі және өзінің 84 жасында 

белсенді  жұмыс  істейді,  бірақ  сыйлық  оны  айналып  өткен).  Үш  ген  белгілі  болған,  олар 

түсініксіз  (темновая)  репарация  үшін  жауап  берген,  оларды  uvrA,  uvrB  және  uvrC  (uvr — 

ағылшынның «UV-resistant» сөзінен, ультракүлгінге тұрақты) деп атаған, бірақ осының бәрі 

жасушада  қалай жүретіндігі мүлдем түсініксіз болып қалған. Тағы да негізгі проблемалар – 

жасушадағы  бұл  ақуыздардың  өте  аз  болатындығы  және  осыған  байланысты  оларды 

зерттеу өте қиын екендігінде.  

Санджар  осы  мәселемен  шұғылданып,  алғашында  басқа  жасушалық  ақуыздармен  аз 

мөлшерде  ластанатын  қажетті  өнімнің  көп  артық  мөлшерін  алуға  мүмкіндік  беретін 

бактериялық «макси-жасушаның» нағыз фантастикалық әдісін жасаған. 1970-80-ші жылдар-

дың  шегінде  ондаған  зертханалар  оларды  әртүрлі  ақуыздарды  сәйкестендіру  үшін 

пайдаланған,  ал  өнертапқыштың  өзі  оның  көмегімен  uvrA,  uvrB  және  uvrC  гендерінің 

белоктық өнімдеріне жылдам сипаттама берген және олардың эксцинуклеаза (Excinuclease) 

деп аталған комплекс түзетіндігін көрсеткен, ол тиминдік димердің айналасында өлшемі 13  

жұп нуклеотидтік ДНК кесегін кесіп алуға қабілетті болған. Осыдан механизм тұтас нуклео-

тидтердің  эксцизиялық  репарациясы  деген  ат  алған  (2-сурет).  Ары  қарайғы  зерттеулер 

зақымданған  жерлері  бар  фрагменттерді  кесіп  алған  соң,  ДНК-полимераза  ДНК  тізбегінің 

қалыпты  учаскесін  синтездейді  және  репарация  үрдісі  ДНК  негізінің  тұтастығын  қалпына 

келтіретін ДНК-лигаза ферментімен аяқталады.  

 

 

2-сурет – Нуклеотидтердің эксцизиялық репарациясы

  

 

Соңынан  анықталғандай,  нуклеотидтердің  эксцизиялық  репарациясы  өмір  үшін, 

негізінен,  фотореактивацияға  қарағанда  анағұрлым  маңызды  болып  шыққан.  Мысалы, 

адамда фотолиаза жоқ – сүт қоректілердің ішінде оны тек қалталылар ғана сақтап қалған, 

ал  басқаларында  тәуліктік  ритмге  жауап  беретін  (мұны  да  Санджар  ашқан)  фотолиаза  

гомологтары,  криптохромалар  сақталған.  Сондықтан  біздегі  ультракүлгін  жарықпен  туды-

рылған  зақымданулардың  репарациясы  толығымен  тек  нуклеотидтердің  эксцизиялық 

репарациясына сүйенеді. Бұл жүйенің ақуыздары біздегі бактериялыққа мүлдем ұқсамайды, 

бірақ жұмыс істеу принципі сол сияқты – ДНК бөлігін кесіп алады және оны жаңасына ауыс-

тырады.  Нуклеотидтердің  эксцизиялық  репарациясының  ақаулары  тұқым  қуалайтын  ауыр 

ауру  –  пигменттік  ксеродерманы  туғызады,  мұнда  күнде  аз  уақыт  қана  болудың  өзі  күюге 

 

ЕЛ ЕРТЕҢІ-KZ 

№4(27), желтоқсан 2015

 

39 

әкеледі  және  бірнеше  жыл  ішінде  тері  обыры  дамиды.  Тері  ғана  емес,  пигменттік 

ксеродерма үшін тіл ұшының обыры өте тән – адам жарық жерде кеберсіген ернін жалайды 

және  ДНК-да  репарация  болмаған  жағдайда,  мутация  және  обыр  тудыратын  осынша 

зақымдар  туындауы  үшін  бірнеше  секунд  жеткілікті  болады.  Фотореактивация  –  тиминдік 

димерлер  үшін  ғана  тән  үрдіс,  басқа  зақымдарды  ол  түзетпейді,  ал  нуклеотидтердің 

эксцизиялық  репарациясы  әмбебап  және  ДНК-ның  өте  көп  әртүрлі  зақымдануларымен 

күресуге көмектеседі, мысалы темекі түтініндегі канцерогендер тудыратын зақымданулар.  

Нуклеотидтердің  эксцизиялық  репарациясының  осындай  артықшылығын  айта  келіп, 

оның  біздің  ДНК-да  туындайтын  барлық  зақымданудың  көп  дегенде  10  %   ғана  

түзететіндігін атап өту керек. Қалғандары басқа екі лауреат ашқан жүйелердің қарамағында 

болады.  Олардың  әрекет  ету  принципі  де  ДНК-ның  зақымданған  бөлігін  жоюға  және  оны 

қайталап синтездеуге негізделген, бірақ механизмдеріндегі айырмашылық өте үлкен.    

 

Сәйкес келмесе не істеу қажет  

 

Алдымен  мисматч-репарация  туралы  айтайық.  Оның  жолы  болмады,  тіпті  аты  да 

біртүрлі: бұл саладағы терминология Ресейде ғылым саласында барлығы да дұрыс болмай 

тұрған 1980 жылдардың соңында қалыптасқан, сондықтан жалпы қабылданған термині жоқ 

– кейбіреулер жай ғана ағылшынның mismatch repair сөзін, ал кейбіреуі «гетеродуплекстерді 

репарациялау»,  «негіздердің  ережелік  емес  жұптарының  репарациясы»  аттарын  пайда-

ланады.  Қандай  жағдай  болса  да,  бұл  жүйе  егер  ДНК-полимераз  синтез  кезінде  ДНК-ға 

қажеттілерін  емес,  басқа  нуклеотидтерді  қосатын  болса,  A:T  және  G:C  жұптарын  емес, 

басқа нәрсе, мысалы G:Т, түзетін болса, қателерді түзетеді. Мұндай жағдай сирек болады, 

бірақ болып тұрады, себебі ешқандай фермент жүз пайыздық дәлдікпен жұмыс істемейді.  

ДНК-полимераздың  мұндай  қателерін  түзету  кезіндегі  негізгі  проблема  –  дұрыс 

қосылмаған нуклеотидтерді қайтып әкету емес, оның дұрыс қосылмағандығын қалай білуге 

болатындығы. Шындығында, біз осыған дейін ДНК тізбектеріндегі зақымдар туралы айттық, 

–  олардың  құрылысы  дұрыс  түрдегіден  айрықша  болады  және  оларды  қандай  да  бір 

жолмен тануға болады. Ал екі нуклеотид те дұрыс болса, бірақ бір-біріне сәйкес болмаса не 

істеу керек? Олардың қайсысы бастапқы ДНК-да, аналық тізбекте болды, ал қайсысы оның 

еншілес тізбегіне қате қосылған? 

Көптеген  бактериялар  тізбектілікте-GATC-  болатын  аденин  негізіне  арнайы  фермент, 

(ДНК-метилаза Dam) енгізетін метильдік топтың көмегімен аналық тізбекті таңбалай отырып, 

осы  проблеманы  шешеді.  Осылайша,  бұл  тізбектілік  ДНК  синтезінен  кейін  бірден  бірнеше 

минут  барысында  полиметильдік  түрде  қалады,  яғни  аналық  тізбегінде  метильдік  тобы 

болады  және  қайтадан  синтезделген  еншілес  тізбегінде  олар  болмайды.  Мисматч-репара-

ция жүйесі іске қосылуы үшін осы уақыт жеткілікті. Адамда аналық және еншілес тізбектерді 

айыратын  механизм  басқаша  және  күрделірек,  репликация  кезінде  кейбір  ақуыздарды 

асимметриялық  байланыстыруға  негізделген,  бірақ  ол  бәрібір болады, мисматч-репарация 

мұндай механизмсіз жұмыс істей алмайды.    

Тізбектерді  метильдік  топтармен  таңбалаған  соң  жүретін  барлық  уақиғалар  қалай 

дамиды?  Міне,  Модричтің  ДНК  репарациясын зерттеуге қосқан негізгі үлесі – осы. Модрич  

осы салада жұмыс істей бастаған уақытқа дейінгі жағдай Санджар тап болған жағдайды еске 

түсіреді:  репарацияға  қажетті  (mutH,  mutL  и  mutS)  гендер  белгілі  болған,  бірақ  бұл  жолда 

әрбір  ақуыз  не  істейді  және  қалай  әрекет  ететіндігі  туралы  ешкім  білмеген.  Модрич  бір 

нуклеотидке  айырмашылығы  бар  бактериофагтар  ДНК  тізбектерінің  арасындағы  дуплекс-

тердің түзілуіне негізделген элегантты жүйені ойлап тапқан, бұл оған нуклеотидтердің дұрыс 

емес  жұптарының  тағдырын  нақтылап  –  репарация  жүйесіндегі  оқшауланған  ақуыздары 

барларымен  және  бактериялар  жасушаларымен  біргелерін  қадағалауға  мүмкіндік  берді. 

Үрдіс жартылай метилденген GATC-тізбектіліктерімен репликациядан соң бірден басталады, 

MutH  белогы  байланыстырылады.  Нуклеотидтердің  дұрыс  емес  жұптарымен  бірге  бір 

уақытта  MutS  ақуызының  екі  молекуласы  байланысады.  Ғалымдар  2000  жылы  MutS 

құрылымын  анықтағанда,  ақуыздың  екі  молекуласы  –  арасына  ДНК  қысылған  дұға  жасау 

кезінде  қосылған  алақандарға  өте  ұқсас  болып  шыққан.  MutН  және  MutS  димерінің 

арасындағы арақашықтық оларға өзара әрекеттесуге мүмкіндік жасаған кезде, MutН ақуызы 

GATC-тізбектілігіндегі  метилденбеген  тізбекті  бөлшектейтін  –  эндонуклеазаға  айналады. 

 

ЕЛ ЕРТЕҢІ-KZ 

№4(27), желтоқсан 2015 

40 

Осы  үзілгеннен  бастап  ДНК-ның  еншілес  тізбегі  байланысқан  MutS  ақуызы  бағытында 

алшақтайды.  Негіздердің  дұрыс  емес  жұбына  жеткен  кезде,  ДНК-ның  бұзылуы  тоқтайды, 

содан соң ДНК-ның жетіспейтін учаскесі қайтадан синтезделеді. 

 

 

 

 

3-сурет – Мисматч-репарация

 

 

Пол  Модрич  зертханасында  бактериялардағы  және  адамдағы  мисматч-репарацияның 

негізгі принциптері ашылды. Біздегі мисматч-репарация жүйесі бактериялыққа өте ұқсас, тек 

аналық  және  еншілес  тізбектерді  ашу  принциптері  өзгеше.  Мисматч-репарацияға  жауапты 

гендердегі мутация - ішектердің тұқым қуалайтын обыр ауруына әкеледі және осы аурудың 

ең кеңінен таралу себебі болып табылады.  

 

Ең маңызды жүйе

 

  

Ақыр аяғында репарацияның үшінші негізгі жүйесі – негіздердің эксцизиялық репарация-

сына  көңіл аударайық. Негізі, тіпті болмаған жағдайда мәні бойынша, оны бірінші деп атаған 

дұрыс болар еді, себебі ол барлық зақымданулардың басым бөлігін жояды. Оларға ДНК-да 

су  мен  оттегінің  әсерінен  міндетті  түрде  пайда  болатын  зақымданулар  жатады,  бірақ  ол 

көптеген басқа зақымдануларды да түзетеді. Репарацияның басқа жүйелеріндегі бұзылулар 

ауыр  аурулар  туғызса,  адамда  негіздердің  эксцизиялық  репарациясының  жарамсыздығы, 

сирек  жағдайларда  болмаса,  ауру  түрінде  байқалмайды  –  мұндай  балалар  туылмайды, 

эмбриондар ең алғашқы кезеңдерде өліп қалады.  

Негіздердің  эксцизиялық  репарациясындағы  ең  қызықтысы,  оның  «қаламсап  ұшында» 

деп  аталатындай  ашылуы  шығар.  Бір  кездерде  француз  астрономы  Урбен  Леверье  Уран 

орбитасындағы  ауытқулар  туралы  ойланып,  нәтижесінде  Нептунды  ашады,  ал  1970-ші 

жылдарда  Томас  Линдаль  ДНК-ның  химиялық  реактивтілігі  туралы  ойланып  жүріп, 

 

ЕЛ ЕРТЕҢІ-KZ 

№4(27), желтоқсан 2015

 

41 

нәтижесінде  оның  репарациясының  жаңа  механизмін  ашқан  екен.  Линдальдің  өзі  оны  «Ақ 

кітап»  -  ағылшын  тіліне  аударылған,  әлемнің  биохимиялық  зертханаларында  қолдан 

түспейтін  кітапқа  айналған  академик  Н.К.  Кочетковтың  авторлармен  бірлесіп  жазған  

«Нуклейн  қышқылдарының  органикалық  химиясы»  монографиясы  шабыттандырғанын 

айтқан. Оны оқып, биолог Линдаль ДНК туралы - ультракүлгін, радиация немесе химиялық 

мутация  тудырушылардың  әсерімен  тек  сирек  жағдайда  зақымданатын  химиялық  тұрақты 

молекула ретіндегі түсініктерінің түбегейлі дұрыс еместігін түсінеді – ДНК сулы ортада үнемі 

зақымданады.  Екі  қарапайым  және  жеңіл  жүретін  екі  реакцияны  –  цитозиннің  урацилге 

айналуы  (қалыпты  жағдайда РНК-да кездеседі, ДНК-да кездеспейді) және апуринизацияны 

(ДНК-дан  аденин  немесе  гуаниннің  ұсақтап  жарылуы)  таңдап,  Линдаль  олардың  оқшау-

ланған ДНК-да және тірі жасушада жүретіндігін жылдам көрсетеді. Сонымен қоса цитозиннің 

бір  бөлігі  урацилмен  ауыстырылған  ДНК-ны  алып,  ол  урацилді бос негіз түрінде аластаған 

ферментті  –  урацил-ДНК-гликозилазаны аңғарған және осылайша репарацияның жаңа түрі 

ашылады.  

   

 

 

 

4-сурет – Негіздердің эксцизиялық репарациясы

  

 

Негіздердің  эксцизиялық  репарациясы  жолымен  негіздердің  және  апуринизирленген 

нуклеотидтердің шағын зақымдануларының репарациялары жүреді, олар ДНК құрылысына 

айтарлықтай өзгерістер енгізбейді және сондықтан нуклеотидтердің эксцизиялық репарация 

жүйесі  аңғармайды.  Алдымен  негіздердің  зақымдануларын  ДНК-гликозилаз  класына 

жататын  ферменттердің  бірі  аңғарады  және  олар  оны  ДНК-дан  жұлып  тастайды.  ДНК-

гликозилаздардың  топтық  айрықшалану  қабілеті  бар  –  олардың  кейбіреуі  ДНК-дан  тек 

тотыққан пуриндік негіздерді аластатса, кейбіреуі – тотыққан пиримидиндерді, үшіншілері – 

алкилденген  негіздерді,  төртіншілері  –  урацилді және с.с. аластатады. Содан соң фермент 

АП-эндонуклеаза  ДНК-ны  зақымдалған  жердің  жанынан  үзеді,  ДНК-полимераз  бір  немесе 

бірнеше  нуклеотидтерді  түзеді  және  репараця  ДНК-лигазамен  аяқталады.  Негіздердің 

 

ЕЛ ЕРТЕҢІ-KZ 

№4(27), желтоқсан 2015 

жүктеу/скачать 4,49 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: