1.
Способность к репарации
Под действием различных физических и химических агентов, а также при нормальном биосинтезе ДНК в клетке могут возникнуть повреждения . Оказалось, что клетки обладают способностью исправлять повреждения в молекуле ДНК. Этот феномен получил название репарации. Первоначально способность к репарации была обнаружена у бактерий, подвергавшихся воздействию ультрафиолетового излучения. В результате облучения целостность молекул ДНК нарушается, так как в ней возникают димеры, т. е. сцепленные между собой соединения в области оснований. Димеры образуются между двумя тиминами, тимином и цитозином, двумя цитозинами, тимином и урацилом, двумя урацилами.
Однако облученные клетки на свету выживают гораздо лучше, чем в темноте. После тщательного анализа причин было установлено, что в облученных клетках на свету происходит репарация. Она осуществляется специальным ферментом, активирующимся квантами видимого света. Фермент соединяется с поврежденной ДНК, разъединяет возникшие в димерах связи и восстанавливает целостность нити ДНК.
2.
Темновая репарация
Позднее была обнаружена и темновая репарация , т. е. свойство клеток ликвидировать повреждения ДНК без участия видимого света. Темновая репарация осуществляется комплексом из пяти ферментов: узнающего химические изменения на участке цепи ДНК, осуществляющего вырезание поврежденного участка, удаляющего этот участок, синтезирующего новый участок по принципу комплементарности взамен удаленного и фермента, соединяющего концы старой цепи и восстановленного участка.
3.
Световая репарация
При световой репарации исправляются повреждения, возникшие только под воздействием ультрафиолетовых лучей, при темновой – повреждения, появившиеся под влиянием жесткой радиации, химических веществ и других факторов. Темновая репарация обнаружена как у прокариот, так и в клетках эукариот; у последних она изучается в культурах тканей. Вопрос о том, почему одни повреждения репарируются, а другие нет, остается открытым. Если репарация не наступает, то клетка либо гибнет либо наступает мутация.
Вопрос 68. Взаимодействие генов. Особенности передачи наследственной информации у про– и эукариот
1.
Различия в передаче наследственной информации в клетках прокариот и эукариот
В большинстве случаев отдельные гены, по-видимому, самостоятельно не определяют характер признака . В явлениях комплементарности, эпистаза и плейотропии обнаруживается фенотипическое выражение молекулярных взаимодействий генов. В ряде экспериментов, проведенных в лабораторных условиях с ферментами, выделенными из организмов с различным генотипом, показано, что механизм комплементарного взаимодействия генов заключается во взаимодействии генных продуктов в цитоплазме.