Molecular Biology of the cell клетканың молекулалық биологиясы Алтыншы басылым, І том
жүктеу/скачать 52,26 Mb. Pdf көрінісі
|
| 334 5-тарау. ДНҚ репликациясы, репарациясы және рекомбинациясы
әрекеті ДНҚ-ны РНҚ-ға транскрипциялайтын РНҚ-полимераза ферментін нуклеотид- тердің эксцизиялық репарациясымен жұптастыру көмегімен жүргізіледі. Репарация механизмі ДНҚ зақымдарының көптеген түрлерін түзей алмайды. РНҚ-полимераза ДНҚ зақымдарында тұрақтанады және бірнеше белоктармен жұптасу нәтижесінде ре- парациялық белоктарды осы аудандарға тартады. Гендері салыстырмалы түрде қысқа болатын бактерияларда тұрақтанған РНҚ-полимераза ДНҚ-дан диссоциациялана ала- ды; ДНҚ репарацияланады және ген басынан бастап транскрипцияланады. Гендері өте ұзын болатын эукариоттарда бұл механизм күрделірек болады. Транскрипциямен жұптасқан нуклеотидтің эксцизиялық репарациясының маңы- здылығы Коккейн синдромына шалдыққан адамдарда байқалады. Осы ауруға шал- дыққан адамдарда ергежейлілік, қаңқалық ауытқулар, ақыл-ойының дамуындағы прогрессивті кешеуіл мен күн сәулелеріне аса сезімталдық дамиды. Осы мәселелердің барлығы маңызды гендердің зақымданған сайттарындағы тұрақтанған РНҚ-полимераза ферментімен байланысты деп болжалуда. ДНҚ негіздерінің химиясы зақымды анықтауға көмектеседі ДНҚ-ның қос спиралі репарациялау үшін ең тиімді болып көрінеді. Ол барлық генети- калық ақпараттың қоры болып табылады. Төрт негіздің табиғаты зақымданған ДНҚ-ны өзгермеген ДНҚ-дан ажыратуға мүмкіншілік береді. Мысалы, әр дезаминдену жағдайы ДНҚ құрамында «табиғи емес» негізді түзеді, бірақ ол ДНҚ-гликозилаза ферментімен танылады және жойылады. Гипоксантин, мысалы, цитозинмен жұптаса алатын ең қа- рапайым пуриндік негіз екендігі белгілі, бірақ гипоксантиннің өзі адениннің тікелей дезаминденуінен түзілетін өнім болып табылады ( 5.43А-сурет ). Гипоксантинге екінші амин тобының қосылуы нәтижесінде гуанин түзіледі. Болжау бойынша ұзақ уақыт бойы РНҚ ДНҚ-ның орнына генетикалық ақпараттың қоры ретінде қолданылды. Осының нәтижесінде генетикалық ақпарат А, Г, Ц және У түрінде болды. Ал, осыған орай неге РНҚ құрамындағы У ДНҚ құрамында Т-мен (тимин 5-метил-урацил болып табылады) алмастырылды? Ц-нің кездейсоқ дезаминденуі нәти- жесінде У түзіледі, бірақ ол тез арада өте оңай жолмен ДНҚ-гликозилаза ферментімен жойылады. Дегенмен, егер бастапқы уақытта ДНҚ-ның құрамына У кірген болса, онда рапарация жүйесі дезаминдеген Ц-дан түзілетін У-ді табиғи У-дан айыра алмайтын еді. Омыртқалылар ДНҚ-сында арнайы жағдай орын алады. Таңдалған Ц нуклеотидтері инактивті гендер құрамында ГЦ тізбектерінде метильденеді. Метильденген Ц нуклео- тидтерінің кездейсоқ дезаминденуі табиғи Т нуклеотидін түзеді және ол комплемен- тарлы тізбекте Г-мен жұптаспайды. Нәтижесінде, арнайы ДНҚ-гликозилаза ферменті Т-Г жұбындағы тиминді жояды және ойық ДНҚ-полимеразамен толтырылады. ДНҚ-ны бұлай репарациялау механизмі эффективті емес, себебі метильденген Ц нуклеотидтері омыртқалылардағы мутациялардың ерекше ортақ сайты болып табылады. Осыған қоса, адам ДНҚ-сындағы Ц-лардың 3%-ы ғана метильденген болса да, осындай метильден- ген Ц-лардағы мутациялар адамда тұқым қуалайтын ауруларға қатысты орын алатын жалғыз нуклеотидтік мутациялардың, шамамен, үштен бірін құрайды. |