Медицинская генетика, методы генетики
Коррекция неспаренных оснований в ДНК

Коррекция неспаренных оснований (КНО) в ДНК: введение

 

Неспаренные основания в ДНК могут возникать в результате трех событий:

 

1) прямого повреждения оснований ДНК или их предшественников продуктами клеточного метаболизма;

 

2) ошибочной подстановки некомплементарного основания ДНК-полимеразой в ходе репликации

 

3) рекомбинационной интеграции однонитевого участка ДНК в неабсолютно идентичную ДНК, партнера по рекомбинации.

 

Все события приведут к образованию гетеродуплексной ДНК , которая и становится субстратом для ферментов, корректирующих неправильные пары оснований.

 

Процесс репарации ДНК при обнаружении ферментами неканонической пары в дуплексе ДНК проходит через ряд реакций.

 

Обычно такая цепь реакций начинается с обнаружения и удаления одного из нуклеиновых оснований неканонической пары в ДНК, катализируемого соответствующим ферментом группы AP-эндонуклеаз типа II (апуриновых/апиримидиновых эндонуклеаз) [ Kornberg ea 1982 , Краевский ea 1986 ].

 

Затем происходит гидролитическое расщепление 3'-фосфоэфирной связи, причем фосфат остается в 5'-положении уходящей цепи ДНК. Далее с 3'-концом в месте расщепления цепи связывается ДНК-полимераза бета , приводящая к образованию шиффа между ферментом и 3'-цепью ДНК (реакция А, Рис. 8 ), катализирующая гидролитическое удаление дезоксирибозилфосфатного остатка (реакция В), таким образом освобождая 3'-конец для включения соответствующего канонической паре нуклеотида.

 

Химический механизм реакции гидролитического удаления включает образование основания Шиффа между остатком Lys72 и альдегидной группой 3'-гликозидного остатка. Далее, после включения в освободившееся положение соответствующего нуклеотидного остатка, ДНК-лигаза воссоединяет непрерывную цепь ДНК.

 

Наряду с описанным вариантом репарации известны и репараионные процессы, восстанавливающие повреждения одной из цепей ДНК, возникающие в результате мутагенного, лучевого и других воздействий. При этом, по-видимому, во всех случаях заключительные стадии заполнения малых брешей катализируются ДНК-полимеразой бета.

 

Рентгеноструктурный анализ комплексов [дДНК + ДНК-полимераза] и [дДНК + ДНК-полимераза+dNTP] показывает, что конформация ДНК-полимеразы бета в них сильно различается [ Beard ea 1998 ]. При этом стадией, лимитирующей скорость процесса элонгации является конформационное изменение, превращающее непродуктивный комплекс в продуктивный. Более того, такое превращение эффективно проходит лишь при образовании канонической комплементарной пары, вызывающей конформационное изменение за счет аллостерического влияния. Именно этот механизм главным образом обеспечивает точность синтеза, катализируемого ДНК-полимеразой бета.

 

В качестве другого примера ДНК-полимераз следует назвать обратные транскриптазы ретровирусов и, вероятно, вируса гепатита В.

 

Принято различать 2 системы КНО : с длинным ресинтезируемым трактом ( ДКНО , LPMR , long patch mismatch repair ) и

 

очень коротким трактом ( ОККНО , VSPMR , very short patch mismatch repair ).

КНО у бактерий

 

ДКНО наиболее детально изучена у E. coli, процесс коррекции ДНК в которой был реконструирован in vitro [ Modrich P., 1993 ]. ДКНО включает в себя следующую цепь реакций.

 

1) Опознание неспаренного основания продуктом гена mutS.

 

2) Образование комплекса MutS - MutL , стабилизирующего связывание белка MutS с неспаренным основанием, что сопровождается активированием белка MutH , который осуществляет эндонуклеазную атаку ближайшего к этому основанию полуметилированного (т.е. метилированного лишь в одной нити ДНК) сайта GATC , локализованного с любой стороны от основания. "Направленность" коррекции (выбор нити ДНК) определяется тем, что однонитевой разрыв вносится в неметилированную нить (например, во вновь синтезируемую при репликации метилазой Dam, метилирующей 5-метиладенин в сайте GATC). Эта особенность ДКНО у E. coli подчеркивает главную биологическую функцию системы - точность воспроизведения ДНК при репликации. С меньшей вероятностью ДКНО способно узнавать и неметилированные в обеих нитях или, наоборот, метилированные в обеих нитях сайты GATC, производя ненаправленную коррекцию комплементарности оснований [ Kolodner R., 1995 , Kolodner R.D., Alani E. 1994 , Fishel R., Kolodner R.D. 1995 ].

 

3) Эксцизия сегмента онДНК в месте разрыва, требующая участия ДНК-геликазы II (продукта гена mutU = uvrD = uvrE = recL) и одной из онДНК-экзонуклеаз: ExoI (3'-экзо), Exo VIII (3'- или 5'-экзо) или Rec J (5'-экзо). Последнее зависит от направления деградации в сторону неспаренного основания.

 

4) Ресинтез удаленного участка ДНК длиной до нескольких тысяч оснований, осуществляемый голоэнзимом Pol III , белком SSB (онДНК-связующий белок, который защищает онДНК от атаки эндонуклеазой и препятствует возникновению вторичных структур в ней) и ДНК-лигазой. Такова коррекционная система MutHLSU у граммотрицательных бактерий E. coli.

 

Подобная, хотя и неидентичная, система HexАВ описана у граммположительных бактерий Streptococcus pneumoniae [ Fishel R., Kolodner R.D. 1995 ]. Гены hexA и hexB являются гомологами генов mutS и mutL соответственно. Однако ни аналога гена mutH, ни направленности коррекции за счет определяемой метилированием ДНК в системе HexAB не выявлено. Остается предположить, что разрывы или концы новосинтезируемой нити ДНК становятся участками, на которых инициируется эксцизия сегмента с неправильным основанием. Ресинтезируемый участок и в этом случае включает до 5 т. н. [ Friedberg E.C., Walker G.C., ea., 1991 ].

 

Система ДКНО у E. coli не обладает строгой специфичностью. Она опознает и корректирует все неспаренные основания (хотя транзиции репарируются более эффективно, чем трансверсии) за исключением одного - C-С.

 

В отличие от этого система ОККНО у E. coli строго специфична. Она репарирует только несправильные пары G-T, в которых Т появляется в результате дезаминирования 5-метилцитозина, а последний образуется в ходе модификации цитозинов в ДНК с помощью метилазы Dmc. Как и в системе ДКНО, неправильные основания узнают белки MutS и MutL, которые стимулируют специфическую эндонуклеазу Vsr, чтобы разрезать ДНК с 5'- конца от Т. Эксцизия и последующий ресинтез требуют присутствия PolI и ДНК-лигазы.

КНО у прокариот: функции

 

Биологические функции систем КНО у прокариот состоят в следующем.

 

1) Антимутационная: точное воспроизведение генома при репликации и поддержание его исходной структуры.

 

2) Антирекомбинационная (ДКНО). Рекомбинация у бактерий либо происходит через образование гетеродуплексов (при бактериальной трансформации и "однонитевой конъюгации"), либо сопровождается образованием гетеродуплексов (при конъюгации и трансдукции) [ Ланцов B.A., 1986 ]. Если коррекция пострекомбинационных гетеродуплексов проходит по обеим нитям ДНК одновременно, то она разрушает продукты рекомбинации на стадии эксцизии однонитевого фрагмента ДНК, что делает невозможной гомологичную рекомбинацию даже между таксономически близкими видами бактерий [ Rayssiguier C., Thaler D.S., ea., 1989 ]. Это приводит к репродуктивной изоляции вида [ Matic I., Rayssiguier C., Radman M., 1995 ].

 

3) Гипорекомбинационная (ДКНО): коррекция длинных гетеродуплексов снижает частоту рекомбинационных обменов на единицу длины ДНК, приводя гибридную по составу ДНК к составу ДНК одного из партнеров [ Radman M., 1989 ].

 

4) Гиперрекомбинационная (ОККНО): короткий ресинтезируемый участок, корректируя G-T к G:C, в длинном рекомбинантном гетеродуплексе имитирует два дополнительных рекомбинационных обмена [ Radman M., 1989 ]. Этим свойством должны обладать и другие специализированные системы эксцизионной репарации оснований (ЭРО) в ДНК.


просмотров: 3057
Search All Amazon* UK* DE* FR* JP* CA* CN* IT* ES* IN* BR* MX
Search All Ebay* AU* AT* BE* CA* FR* DE* IN* IE* IT* MY* NL* PL* SG* ES* CH* UK*
Вросший носок стопы для ногтей коррекция фиксаж для ногтей педикюр инструмент ноготь корректор

113,22 руб.
End Date: 15.10 17:43
Buy It Now for only: US 113,22 руб.
Buy it now |
Унисекс глаза коррекция упражнение зрение зрении улучшение перфорационные очки

68,07 руб.
End Date: 08.10 11:24
Buy It Now for only: US 68,07 руб.
Buy it now |
Коррекция ленты с сдо пингвин замазка замазка цыпленок мини

58,10 руб.
End Date: 26.09 17:53
Buy It Now for only: US 58,10 руб.
Buy it now |
4.2mm*12m ролик коррекция ленты белый выход офис школа студента канцтовары bdau

82,10 руб.
End Date: 17.10 11:12
Buy It Now for only: US 82,10 руб.
Buy it now |
3Pcs/Set дети держатель для карандаша ручка написания захват осанки коррекция инструмент новый

114,57 руб.
End Date: 29.09 11:45
Buy It Now for only: US 114,57 руб.
Buy it now |
профессиональный вросшие носок для ногтей коррекция инструмент педикюр инструмент уход стопы ногтей наладчик

148,92 руб.
End Date: 03.10 12:56
Buy It Now for only: US 148,92 руб.
Buy it now |
Креативные канцелярские толкать коррекции лента кружевной ключ теги знак школьные принадлежности

107,16 руб.
End Date: 21.09 19:00
Buy It Now for only: US 107,16 руб.
Buy it now |
Kopa Крем-капилляропротектор для кожи склонной к куперозу, коррекция тона 44...

455,00 руб.
End Date: 07.10 04:54
Buy It Now for only: US 455,00 руб.
Buy it now |
Search Results from AllSoft: новости

Сан-Франциско ждет! Вы — Маркус, блестящий хакер, объединяетесь с DedSec, чтобы противостоять ctOS 2.0, системе глобального контроля. Сокрушите ее, это будет взлом века!
Первым покупателям — скидка 250 рублей! Успей купить первым! 


подробнее»
181528

PrintStore Pro — программа для учета расходных материалов и оборудования. Просчитывает запас каждого картриджа в каждом принтере и помогает сформировать заказ на следующий период. Поддерживает учет перезаправок. Учитывает при всех операциях совместимость принтеров и картриджей. Хранит историю всех действий с картриджами и принтерами, позволяет создавать множество отчетов.


подробнее»
123795

Fax Voip T38 Fax & Voice — факс и автоответчик для вашей SIP/H.323/ISDN сети. Виртуальные голосовые факс модемы. Поддержка T.38, Fax поверх G.711 и CAPI факс. Одновременные SIP регистрации, маршрутизация вызовов, цветные факсы. Совместимость со стандартными факс программами. Fax Voip принтер, Консоль Fax Voip для управления факсами. Сохранение входящих факсов в TIFF/PDF/SFF файлы. Маршрутизация входящих факсов: E-mail, Сохранить в папке, Печать. Факс по запросу. Отправка факса через e-mail (Почта-на-факс) и получение факсов на e-mail (Факс-на-почту).


подробнее»
139103

Fax Voip T38 Fax & Voice — факс и автоответчик для вашей SIP/H.323/ISDN сети. Виртуальные голосовые факс модемы. Поддержка T.38, Fax поверх G.711 и CAPI факс. Одновременные SIP регистрации, маршрутизация вызовов, цветные факсы. Совместимость со стандартными факс программами. Fax Voip принтер, Консоль Fax Voip для управления факсами. Сохранение входящих факсов в TIFF/PDF/SFF файлы. Маршрутизация входящих факсов: E-mail, Сохранить в папке, Печать. Факс по запросу. Отправка факса через e-mail (Почта-на-факс) и получение факсов на e-mail (Факс-на-почту).


подробнее»
141754

Retouch Pilot — программа для удаления изъянов с фотографий, таких как царапины, мелкие пятна и другие мелкие дефекты, существующие на фото или полученные при сканировании. Вы можете удалять целые объекты, попавшие случайно в кадр, а также инструментом пластика изменять форму и пропорции. Программа позволяет ретушировать изъяны кожи - пятнышки, морщинки и др..


подробнее»
26516

R-Studio — эффективное программное обеспечение, позволяющее восстанавливать данные с жестких дисков, CD, DVD, дискет, USB дисков, ZIP дисков и устройств флеш-памяти.


подробнее»
88115

Сборка электронных каталогов автозапчастей включает в себя грузовые автомобили Европы и Китая. В сборку включена программа Tecdoc, позволяющая подобрать не оригинальные запчасти.


подробнее»
183206

Sound Pilot озвучивает клавиатуру. Каждое прикосновение к клавиатуре рождает звук, который разнообразит процесс набора текста, развлекает и снижает утомляемость.


подробнее»
78205
Search Results from «Озон» Медицинская литература
 
Фрэнк Райан Таинственный геном человека The Mysterious World of the Human Genome
Таинственный геном человека
В человеческом организме 100 триллионов клеток, и в каждой из них скрыт крошечный генетический кластер, выполняющий сложнейшую работу. Фрэнк Райан, врач и эволюционный биолог, описывает сложные механизмы генома, работающего как целостная система, а не просто как набор генов, кодирующих белки - первокирпичики жизни. Вдобавок в геноме существуют тонкие "переключатели", регулирующие и контролирующие участки нашей ДНК; определенную роль играет и взаимодействие ретровирусов и бактерий.
Эта революционная книга рассказывает об открывающейся перед нами новой эпохе, когда нам удастся не только вылечить, но и искоренить многие болезни....

Цена:
494 руб

Э. МакКонки Геном человека How the Human Genome Works
Геном человека
В данной книге излагаются новейшие сведения о структуре и функции генов, о том, как мутации приводят к развитию наследственных болезней, и как прогресс в нашем понимании генома человека влияет на практическую медицину.
Книга будет полезна каждому, кто хочет расширить свои познания в области медицинской генетики человека. Это идеальный текст для студентов и преподавателей естественнонаучных, гуманитарных и медицинских вузов и факультетов, медицинских работников и практикующих врачей - всех, кто хочет обладать знаниями о молекулярно-генетических основах своих болезней.

Чтобы сделать книгу доступной наиболее широкому кругу читателей, переводчик дополнил ее многочисленными комментариями, списком литературы и ссылками на ресурсы Интернета....

Цена:
189 руб

Руководство к практическим занятиям по генетике
Руководство к практическим занятиям по генетике
Пособие написано в соответствии с программой курса генетики и учебником "Генетика с основами селекции" для студентов педагогических институтов. Книга содержит методические разработки практических занятий по всем основным темам курса. В приложении содержатся подробные указания по подготовке материала и оборудования к занятиям. Пособие иллюстрировано штриховыми рисунками и оригинальными микрофотографиями.
Книга может быть использована на практических занятиях студентов педагогических институтов, а также учителями средней школы, проводящими практические занятия по генетике с учащимися старших классов....

Цена:
499 руб

Англо-русский словарь по иммунологии и иммуногенетике
Англо-русский словарь по иммунологии и иммуногенетике
Словарь включает в себя около 15 тысяч терминов по иммунологии, иммуногенетике, молекулярной биологии иммунного ответа, трансплантологии, клинической иммунологии и аллергологии....

Цена:
250 руб

Эволюция генетики
Эволюция генетики
Книга профессора Рочестсрского университета А.Рейвина весьма своеобразна. Это увлекательный очерк развития генетики в прошлом и в настоящее время. Автор убедительно доказывает, что современная молекулярная генетика - прямое развитие менделевской генетики и хромосомной теории наследственности. Он рассматривает генетику как некий общий принцип, объединяющий различные биологические дисциплины.
Книгу эту нельзя назвать популярной в обычном смысле, но она, безусловно, привлечет внимание широкого круга читателей самых различных специальностей: от биологов и врачей до математиков, физиков и химиков....

Цена:
100 руб

Феодосий Добжанский Генетика и происхождение видов Genetics and the Origin of Species
Генетика и происхождение видов
Изданная в США в 1937 г. книга Феодосия Григорьевича Добжанского "Генетика и происхождение видов", по общему признанию, впервые осуществила синтез генетики и эволюционного учения. Книга трижды была переиздана в США (1937, 1941, 1951 гг.), но никогда не издавалась в России. Ф.Г.Добжанский сложился как биолог-эволюционист в России, в первую очередь в Ленинградском университете, где он работал на кафедре генетики под руководством профессора Ю.А.Филипченко. В своей книге он широко использовал достижения российской науки первой трети XX века. Этот классический труд Ф.Г.Добжанского на русском языке наглядно представляет достижения отечественных ученых на фоне мировой науки того времени и показывает, как были заложены основы того направления, которое получило название синтетическая теория эволюции....

Цена:
819 руб

Под редакцией С. Д. Эллиса, Т. Дженювейна, Д. Рейнберга Эпигенетика Epigenetics
Эпигенетика
Книга ярко и наглядно повествует о новой науке общебиологического значения - эпигенетике, а также об ее отдельных областях. В издании представлено детальное описание разных эпигенетических сигналов и механизмов их реализации, а также собственно феномен, история и концепции эпигенетики, ее отдельные механизмы и пути реализации эпигенетических сигналов в клетке. Авторы различных глав данной книги - ведущие в мире специалисты в области эпигенетики, являющиеся, как правило, и основоположниками ее отдельных областей.

Издание будет полезно широкому кругу читателей, интересующихся коренными проблемами живого мира, сущности жизни и молекулярных механизмов ее проявления....

Цена:
1450 руб

Некоторые проблемы современной генетики
Некоторые проблемы современной генетики
В книге рассмотрены вопросы регуляции структурного мутагенеза и проблемы генетического мониторинга, современное понимание центровой теории гена, которую создали русские исследователи 60 лет назад. Анализируется действие малых доз химических мутагенов и радиации на процесс появления генных и хромосомных мутаций....

Цена:
689 руб

Э. МакКонки Геном человека How the Human Genome Works
Геном человека
В данной книге излагаются новейшие сведения о структуре и функции генов, о том, как мутации приводят к развитию наследственных болезней, и как прогресс в нашем понимании генома человека влияет на практическую медицину. Книга будет полезна каждому, кто хочет расширить свои познания в области медицинской генетики человека.

Это идеальный текст для студентов и преподавателей естественнонаучных, гуманитарных и медицинских вузов и факультетов, медицинских работников и практикующих врачей - всех, кто хочет обладать знаниями о молекулярно-генетических основах своих болезней.
Дабы сделать книгу доступной наиболее широкому кругу читателей, переводчик дополнил ее многочисленными комментариями, списком литературы и ссылками на ресурсы Интернета....

Цена:
189 руб

Биотехнология: свершения и надежды Biotechnologies: challenges and promises
Биотехнология: свершения и надежды
Книга марокканского ученого и популяризатора науки Альбера Сассона, вышедшая под эгидой ЮНЕСКО, посвящена одной из актуальнейших проблем современности. Автор знакомит читателя с развитием и достижениями биотехнологии - науки, возникшей на стыке нескольких биологических дисциплин: генетики, вирусологии, микробиологии, растениеводства,- и описывает уникальные возможности практического использования результатов исследований в этой области.
Для широкого круга биологов, историков науки, экономистов, а также лиц, проявляющих интерес к современной науке....

Цена:
101 руб

2007 Copyright © GenDNA.ru Мобильная Версия v.2015 | PeterLife и компания
Пользовательское соглашение использование материалов сайта разрешено с активной ссылкой на сайт. Партнёрская программа.
Яндекс.Метрика Яндекс цитирования