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: 2491
Search Results from Ebay.US* DE* FR* UK
1 пара мизинец Выпрямители Toe Бурсит большого пальца стопы Боли Коррекция 4X2W

$1.46
End Date: Aug-09 00:39
Buy It Now for only: US $1.46
Buy it now |
Реле времени PCZ-527, двухканальное, астрономическое, коррекция времени вклю...

$86.80
End Date: Aug-09 08:27
Buy It Now for only: US $86.80
Buy it now |
Active+ Восстанавливающий концентрат для лица осветление и коррекция пигмент...

$29.53
End Date: Jul-30 02:53
Buy It Now for only: US $29.53
Buy it now |
Коррекция для поврежденных ногтей Kinetics Nano Shark - Моментальная помощь д...

$6.67
End Date: Aug-19 10:29
Buy It Now for only: US $6.67
Buy it now |
Реле времени PCZ-525, одноканальное, астрономическое, коррекция времени вклю...

$79.00
End Date: Aug-09 08:27
Buy It Now for only: US $79.00
Buy it now |
Реле времени PCZ-525-1, одноканальное, астрономическое, коррекция времени вк...

$66.16
End Date: Jul-23 20:27
Buy It Now for only: US $66.16
Buy it now |
Kopa Крем-капилляропротектор для кожи склонной к куперозу, коррекция тона 44...

$7.67
End Date: Aug-12 18:54
Buy It Now for only: US $7.67
Buy it now |
Коррекция для поврежденных ногтей ORLY BB CREME - Make up для ногтей – скрыва...

$10.87
End Date: Aug-19 10:30
Buy It Now for only: US $10.87
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
 
Поль де Крюи Охотники за микробами
Охотники за микробами
Книга Поля де Крюи "Охотники за микробами" переносит в мир удивительных научных открытий. Автор увлекательно рассказывает о том, как человечество познавало таинственный мир, населенный мельчайшими живыми существами, чтобы научиться их побеждать и бороться с болезнями. Первые микробиологи совершали настоящие подвиги, учась распознавать в микромире носителей смертельной опасности и тех, кто способен принести пользу....

Цена:
263 руб

Р. Дитерт Человеческий суперорганизм. Как микробиом изменил наши представления о здоровом образе жизни
Человеческий суперорганизм. Как микробиом изменил наши представления о здоровом образе жизни
Каждый из нас представляет собой суперорганизм, состоящий из тысяч разновидностей бактерий, а результаты последних научных исследований подтверждают: объявленная в ХХ веке война со всеми микробами без разбора — это война с самими собой. Родни Дитерт, авторитетный американский микробиолог, более 35 лет изучавший воздействие различных внешних факторов на иммунную систему, наглядно демонстрирует, как посредством небольших изменений в рационе и поведении можно приручить свой микробиом и заставить наших биологических партнеров служить нам верой и правдой долгие годы....

Цена:
439 руб

Марк Хендерсон Генетика. 50 идей, о которых нужно знать
Генетика. 50 идей, о которых нужно знать
Генетика - молодая наука. Прошло чуть больше пятидесяти лет с тех пор, как Уотсон и Крик раскрыли "секрет жизни" - структуру молекулы ДНК, в которой записаны "инструкции" для работы клеток. Первая, неполная, версия человеческого генома была опубликована лишь в 2001 году. Однако генетика, несмотря на свою молодость, уже изменила наше понимание жизни на Земле, а генные технологии меняют саму нашу жизнь. Генетика пролила новый свет на нашу историю, доказав факт эволюции и позволив нам проследить, как первые люди расселились из Африки по всему миру. Она дала нам новые инструменты для доказательства вины или невиновности. И она объясняет, как наша индивидуальность формируется под действием природы и воспитания. Сегодня мы стоим на пороге новой эры - эпохи генной медицины, когда лечение будет основываться на генетическом профиле пациента, запасные ткани будут выращивать из стволовых клеток, вредные мутации исправлять с помощью генной терапии, а наследственные риски определять заранее....

Цена:
419 руб

В. Г. Елисеев, Ю. И. Афанасьев, Е. Ф. Котовский, А. Н. Яцковский Атлас микроскопического и ультрамикроскопического строения клеток, тканей и органов
Атлас микроскопического и ультрамикроскопического строения клеток, тканей и органов
Данное учебно-методическое пособие адресовано студентам медицинских вузов, изучающим гистологию. Оно предназначено для использования на лабораторных занятиях при работе с микропрепаратами, а также для самостоятельной подготовки к занятиям, зачетам и экзаменам. Атлас может быть также полезен студентам и при изучении таких морфологических дисциплин, как нормальная и патологическая анатомия....

Цена:
2259 руб

С. И. Козлова, Н. С. Демикова Наследственные синдромы и медико-генетическое консультирование
Наследственные синдромы и медико-генетическое консультирование
В книге содержится описание около 500 наиболее распространенных наследственных синдромов, проиллюстрированных фотографиями больных. Приводятся минимальные диагностические признаки, клиническая характеристика, тип наследования, дифференциальная диагностика, сведения по молекулярной генетике синдромов. Описана методика медико-генетического консультирования и современные представления об эффективности этого вида помощи семьям с наследственной патологией.
Третье издание книги существенно переработано и дополнено.
Книга предназначена для генетиков, педиатров, акушеров, невропатологов и врачей других специальностей....

Цена:
799 руб

Блики на портрете
Блики на портрете
Расшифровка генетического кода, защита от инфекционных болезней и патент на совершенную фиксацию азота, проникновение в тайну злокачественного роста и извлечение полезных ископаемых из морских вод — неисчислимы сферы познания и практики, где изучение микроорганизмов помогает добиваться невиданных и неслыханных результатов... О достижениях микробиологии, о завтрашнем дне этой науки рассказывает академик АМН СССР О.Бароян....

Цена:
147 руб

Генетика. Общая и прикладная Genetics. Basic and Applied
Генетика. Общая и прикладная
Учебник генетики, написанный одним из крупнейших современных генетиков - шведским ученым А.Мюнтцингом, широко известным своими исследованиями в области теоретической и прикладной генетики.
Книга эта хорошо знакома отечественному читателю по предыдущему изданию, выпущенному на русском языке Издательством иностранной литературы в 1963 г. под названием "Генетические исследования". В ней систематически изложены все разделы генетики: материальные основы наследственности, законы Менделя, наследование количественных признаков, кроссипговер, мутационный процесс и различные типы мутаций, физиологическая и биохимическая генетика, основы молекулярной генетики, природа гена, различные типы гибридов, полиплоидия, селекция животных и растений, некоторые сведения по генетике человека. К книге приложен словарь основных генетических терминов.
В новом издании значительно дополнены главы по молекулярной и биохимической генетике; внесены также последние данные науки и в некоторые другие главы.
Предназначена для студентов и преподавателей биологических факультетов университетов, педагогических, медицинских и сельскохозяйственных институтов, для преподавателей средней школы и техникумов, для научных работников различных специальностей (биологов, медиков и т.д.)....

Цена:
649 руб

Маркус Хенгстшлегер Власть генов. Прекрасна как Монро, умен как Эйнштейн Die Macht der Gene: Schon wie Monroe, schlau wie Einstein
Власть генов. Прекрасна как Монро, умен как Эйнштейн
Мы придаем большое значение наследственности. Нередко родители даже ссорятся из-за поведения своего ребенка: "Весь в тебя пошел". Или: "Это у него от твоей мамы". Действительно ли гены играют такую огромную роль и наша жизнь предопределена набором хромосом, которые достались нам от родителей? Что можно считать наследственным, а что в нашей жизни является обусловленным средой и воспитанием? И есть ли во всем этом место нашему собственному выбору? На все эти вопросы дает в своей книге исчерпывающие ответы Маркус Хенгстшлегер, доктор медицины и автор бестселлеров "Создание генов" и "Впереди вечность", завоевавших Европу....

Цена:
185 руб

Да сгинет смерть! Победа над старением и продление человеческой жизни No More Dying: The Conquest of Aging and the Extension of Human Life
Да сгинет смерть! Победа над старением и продление человеческой жизни
Популярный рассказ американских авторов об успехах и перспективах проблемы увеличения продолжительности жизни человека.
Геронтологи, врачи и многочисленные читатели почерпнут из книги любопытные сведения о теориях и экспериментах, цель которых - отодвинуть процесс старения и приблизить появление на Земле Человека долгоживущего....

Цена:
242 руб

Очерки о генетике
Очерки о генетике
В книге академика Н.П.Дубинина, рассчитанной на массового читателя, рассказывается о самых разных областях генетики: ее молекулярных основах, генной инженерии, выходах в медицину, сельское хозяйство, промышленность, в биотехнологию. Большое внимание уделено генетике человека и решению тех проблем, от которых зависит здоровье ныне живущих людей и их будущих поколений....

Цена:
153 руб



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