Репарация ДНК

Поскольку эта компонента защиты/восстановления/элимипации вносит основной вклад в корректный результат функционирования антимутагенной системы клетки, ее целесообразно рассмотреть подробно. Репарация ДНК — ключевое звено, которое делает возможным существование жизни на земле. Это сложный, многоступенчатый ферментативный процесс, для которого требуются скоординированные последовательные действия многих белковых факторов и ферментов.

Основные пути и способы репарации ДНК

Подразделение путей и способов репарации описывается ниже различными схемами, отображающими качественно различные уровни и категории этого процесса.

Схема 1. Основные механизмы ферментативной репарации согласно [9]:

Г) элиминация (удаление) повреждений из структуры ДНК;

2) обход повреждений (повреждения остаются в структуре исходных ДНК, но клетка как бы ликвидирует функциональные последствия их существования).

Следует добавить и третий механизм:

3) прямая «обратная трансмутация» (прямое обращение) повреждения.

Схема 2. Элиминация повреждений осуществляется:

Г) путем обратных реакций, заключающихся в воздействии ферментов репарации на поврежденные участки с последующей ликвидацией повреждения;

2) путем удаления поврежденных участков из структуры ДНК с последующим восстановлением исходной структуры ДНК (эксци- зионная репарация ДНК).

Схема 3. По требованию к видимому свету репарация ДНК подразделяется па два типа:

• 1) фотореактивация. Ультрафиолетовое облучение приводит преимущественно к появлению в структуре ДНК стабильных фотопродуктов — пиримидиновых димеров (Т—Т и др.). Фермент фотоли- аза бактерий и дрожжей репарирует повреждения, мономеризуя фотодимеры тимина. Процесс зависит от света;
• 2) темповая репарация не требует света. С ее помощью осуществляются все основные репарационные пути (подробнее см. ниже).

Схема 4. Прямое обращение повреждения — фотореактивация (см. схему 3). Репарация алкилированных нуклеотидов с помощью «ферментов-самоубийц», которые удаляют алкилы и сами инактивируются.

Элиминация и обход повреждений — все остальные пути репарации ДНК.