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: 3139
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*
магнит задней осанка коррекция плеча корректор поддержки Расчалка ремня терапии мужчин

199,84 руб.
End Date: 26.05 13:06
Buy It Now for only: US 199,84 руб.
Buy it now |
Коррекция осанки задней плеча корректор поддержки ортопедический пояс терапии, мужская, женская

681,67 руб.
End Date: 20.05 04:48
Buy It Now for only: US 681,67 руб.
Buy it now |
Коррекция осанки задней плеча корректор поддержки ортопедический пояс терапии, мужская, женская

193,38 руб.
End Date: 28.05 18:01
Buy It Now for only: US 193,38 руб.
Buy it now |
Корректор осанки регулируемые опорные сзади на плечах коррекция на поясной ремень

303,32 руб.
End Date: 02.06 10:20
Buy It Now for only: US 303,32 руб.
Buy it now |
Коррекция осанки задней плеча корректор поддержки ортопедический пояс терапии, мужская, женская

581,43 руб.
End Date: 28.05 18:06
Buy It Now for only: US 581,43 руб.
Buy it now |
Осанки ключицы поддержка корректор спина прямая плечи бандаж ремень правильный

258,05 руб.
End Date: 25.05 11:08
Buy It Now for only: US 258,05 руб.
Buy it now |
Одна пара силиконовые носок листом сеялка коррекция облегчение боли вальгусной деформации первого пальца стопы

80,84 руб.
End Date: 01.06 12:19
Buy It Now for only: US 80,84 руб.
Buy it now |
Коррекция осанки задней плеча корректор поддержки ортопедический пояс терапии мужские распутные

184,99 руб.
End Date: 24.05 12:52
Buy It Now for only: US 184,99 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
 
Л. Хенч , Д. Джонс Биоматериалы, искусственные органы и инжиниринг тканей Biomaterials, Artificial Organs and Tissue Engineering
Биоматериалы, искусственные органы и инжиниринг тканей
Данная книга рассказывает о разработках, проводимых на стыке многих научных дисциплин, направленных на создание специализированных биоматериалов, устройств, искусственных органов, выращивание человеческих клеток in vitro в качестве конструктов тканей....

Цена:
369 руб

Е. Ф. Лушников, А. Ю. Абросимов, В. Л. Габай, А. С. Саенко, А. Е. Доросевич Гибель клетки (апоптоз)
Гибель клетки (апоптоз)
До недавнего времени полагали, что некроз является единственным видом гибели клеток, тканей, части органа. Однако в 1972 г. было показано, что есть еще вторая форма гибели - запрограммированная, она была названа апоптозом. В настоящее время считают, что апоптоз представляет собой фундаментальное биологическое явление, которое наряду с делением (митозом) определяет состояние всех тканей организма в условиях развития, роста, дифференцировки, при патологических явлениях и болезнях.

Книга предназначена морфологам, биохимикам, молекулярным биологам....

Цена:
748 руб

Под редакцией Л. П. Гринио Коэнзим Q10 (убихинон) в клинической практике
Коэнзим Q10 (убихинон) в клинической практике
В книге впервые в отечественной литературе представлен широкий диапазон применения коэнзима Q10 в лечебной практике при заболеваниях сердечно-сосудистой системы (атеросклероз, ИБС, сердечная недостаточность), диабете, болезнях печени, онкологической патологии и для замедления процессов старения организма. Продемонстрированы данные о высокой эффективности препарата при лечении пародонтита. Большое внимание уделено применению коэнзима Q10 в неврологии - при миопатиях, болезни Паркинсона, последствиях мозгового инсульта. Особо подчеркивается отсутствие побочных эффектов, включая аллергические реакции, что позволяет совмещать коэнзим Q10 с большинством лекарственных средств.

Для терапевтов, педиатров, неврологов, стоматологов....

Цена:
396 руб

Под редакцией А. С. Лабинской, Л. П. Блинковой, А. С. Ещиной Частная медицинская микробиология с техникой микробиологических исследований
Частная медицинская микробиология с техникой микробиологических исследований
В книге освещены вопросы частной микробиологии, современная классификация микроорганизмов, способы их выделения, культивирования, диагностики. Описаны морфологические, тинкториальные, культуральные, антигенные и патогенные свойства микробов, а также патогенез, методы профилактики и лечения вызываемых ими инфекций. Приведены новые данные о бактериях различных таксономических групп, возбудителях антропонозов и зоонозов. Включены материалы о недостаточно изученных микроорганизмах: бартонеллах, эрлихиях, брахиспирах.

Для слушателей системы последипломного образования....

Цена:
1479 руб

Дж. Кребс, Э. Голдштейн, С. Килпатрик Гены по Льюину Lewin`s Geves X
Гены по Льюину
Перевод десятого англоязычного издания книги, ставшей классикой для молекулярных биологов всего мира, содержит последние достижения в области молекулярной биологии и молекулярной генетики, включая структуру генов, последовательности, организацию и экспрессию. Издание дополнено новыми разделами, хорошо иллюстрировано и структурировано, что помогает студентам лучше ориентироваться в отдельных темах. 

Для студентов, специализирующихся в области молекулярной генетики, молекулярной биологии, генной инженерии, а также для аспирантов, преподавателей, научных сотрудников.

...

Цена:
3813 руб

Практическая генетика
Практическая генетика
Основное назначение обоих разделов руководства - "Генетика дрозофилы" и "Генетика мыши" - служить пособием для прохождения практических занятий по курсу общей генетики для студентов биологических факультетов университетов и медицинских, сельскохозяйственных и ветеринарных институтов по соответствующим разделам курса.
Раздел II руководства "Генетика мыши", кроме того, преследует цель привлечь внимание читателей к тем вопросам биологии и медицины, в успешной разработке которых принципы и методы генетики начинают играть все большую роль.
Как дополнительное пособие к курсу генетики, она вполне может быть использовано также для самостоятельного углубленного прохождения основ общей генетики.
Издание содержит 42 таблицы, 41 рисунок....

Цена:
1055 руб

Англо-русский словарь генетических и цитологических терминов
Англо-русский словарь генетических и цитологических терминов
Словарь содержит около 2500 наиболее употребляемых терминов по цитологии и генетике, а также некоторые термины тесно связанных с ними наук (биохимической генетики, физиологии, экологии, эмбриологии, вирусологии, молекулярной биологии, статистики и биометрии, селекции).
Словарь предназначается для научных сотрудников — биологов, студентов и аспирантов биологических факультетов....

Цена:
150 руб

Самая главная молекула
Самая главная молекула
В увлекательной форме рассказано о физических, химических и биологических свойствах самой главной молекулы живой природы - молекулы ДНК. Особенно большое внимание уделено открытиям последних десяти лет, приведших к возникновению прикладной ветви науки о ДНК - генной инженерии. В книге показано, как идеи и методы точных наук преобразили биологию XX века. Теперь это приводит к рождению новой отрасли техники - биотехнологии XXI века.
Для школьников, преподавателей, студентов....

Цена:
624 руб

Почему мы не похожи друг на друга
Почему мы не похожи друг на друга
Белки тканевой несовместимости отличают каждого из нас от окружающих и от всех живущих на планете людей.
Чем же мы отличаемся друг от друга, в чем причина этой несхожести? Автор, раскрывая эти причины, рассказывает о новейших исследованиях и намечающихся перспективах в расшифровке многих секретов биологической индивидуальности организмов.

Адресована всем, кто интересуется современным состоянием биологии и медицины....

Цена:
110 руб

А. В. Пиневич, С. Г. Аверина, Н. В. Величко Очерки биологии прохлорофитов
Очерки биологии прохлорофитов
В монографии рассматриваются основные аспекты биологии прохлорофитов - минорной подгруппы цианобактерий, отличительным признаком которой является хлорофилл-белковый светособирающий комплекс (LHC). Мониторинг геномного разнообразия и численности прохлорофитов в эуфотической зоне Тихого и Атлантического океанов сделал их ключевыми объектами экологии и генетики микробного фотосинтеза. Центральными темами монографии выступают: LHC оксигенных фототрофных бактерий; экологическая геномика прохлорофитов; участие прохлорофитов в глобальной первичной продукции; систематика прохлорофитов в свете общих проблем классификации прокариотов; прохлорофиты и происхождение пластид.

Книга предназначена для студентов, аспирантов и преподавателей, а также научных работников....

Цена:
1166 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