Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
современная генетика т2.doc
Скачиваний:
190
Добавлен:
21.02.2016
Размер:
9.54 Mб
Скачать

Айала ф., Кайгер Дж. Современная генетика: в 3-х т. Т. 2. Пер. С англ.: – м.: Мир, 1988. – 368 с.

124 Экспрессия генетического материала

Рис. 13.12. Локализация генов Е. coli, участвующих в исправлении ошибок репликации и репарации

Локус

Функция

Субъединица репарационной эндонуклеазы

Репарационная экзонуклеаза

Субъединица репарационной эндонуклеазы

Урацил-ДНК-гликозидаза

Исправление ошибок репликации

Исправление ошибок репликации

Метилирование аденина; исправление ошибок репликации

Эксцизионная репарация

ДНК-полимераза I

Субъединица репарационной эндонуклеазы

Исправление ошибок репликации

функций. После удаления поврежденных участков бреши, образовавшиеся в одной из цепей, заполняются за счет репарационного синтеза с использованием в качестве матрицы комплементарной цепи ДНК. Первым важнейшим компонентом системы репарации ДНК служит специфическая репарационная эндонуклеаза. Она узнает заметно искаженные участки двойной спирали, возникающие в результате действия повреждающих агентов. Подобные искажения могут быть вызваны димеризацией пиримидиновых оснований, находящихся рядом в одной из цепей, под влиянием ультрафиолетового излучения (рис. 13.13) или образованием поперечных сшивок между двумя цепями ДНК за счет действия алкилирующих агентов. Репарационная эндонуклеаза у E. coli кодируется тремя различными генами, мутации которых повышают чувствительность клетки к действию повреждающих агентов. Расположение этих генов (uvr A, uvr B, uvr C) на хромосоме показано на

Айала ф., Кайгер Дж. Современная генетика: в 3-х т. Т. 2. Пер. С англ.: – м.: Мир, 1988. – 368 с.

13. Генетический контроль синтеза ДНК 125

Рис. 13.13. Образование тиминовых димеров в одной из цепей ДНК включает формирование циклобутанового кольца (состоящего из четырех углеродных атомов) при взаимодействии атомов соседних пиримидиновых оснований.

рис. 13.12. Репарационная эндонуклеаза вносит одноцепочечный разрыв фосфодиэфирной связи 3'-ОН/5'-РО4 со стороны 5'-конца рядом с поврежденным участком. Далее за счет действия 5'  З'-экзонуклеазной активности, например ДНК-полимеразы I, происходит вырезание поврежденного участка. Брешь заполняется ДНК-полимеразой I, выступающей в роли репарационной полимеразы (рис. 13.14).

Другой тип репарационных процессов основан на действии фермента, называемого ДНК-N-гликозилазой. Этот фермент узнает поврежденное основание и расщепляет его N-гликозидную связь с остатком дезоксирибозы в сахарофосфатном остове цепи ДНК. Таким образом, имеет место локальная апуринизация или апиримидинизация ; возникает так называемый AP-сайт, узнаваемый AP-специфической эндонуклеазой, которая расщепляет фосфодиэфирную связь рядом с АР-сайтом (рис. 13.15). Остающийся на 5'-конце одноцепочечного разрыва остаток дезоксирибозы удаляется экзонуклеазой III (продукт гена xthA), a брешь заполняется с помощью обычного репарационного синтеза. В бактериальных и эукариотических клетках был обнаружен целый ряд различных N-гликозилаз. Один из ферментов этого типа узнает неправильную пару dG/dU, возникшую в результате спонтанного дезаминирования остатка dC из пары dG/dC. Дезаминирование цитозина может привести при репликации к возникновению мутантной нуклеотидной пары dA/dT, поскольку с точки зрения образования водородных связей урацил ведет себя аналогично тимину. Этот фермент - урацил-ДНК-гликозилаза в E. coli кодируется геном ипg. Мутации в этом гене лишают клетку способности исправлять повреждения описанного типа, что по-