Репарация днк как механизм поддержания генетического гомеостаза. Виды репарации.

 

Для поддержания главных характеристик клетки и организма в течение жизни и в ряду поколений используются следующие факторы

 

1) Устойчивость наследственного материала к внешним воздействиям

 

2) Точность копирования нуклеотидных последовательностей матричной ДНК в процессе ее репликации

 

3) Существование механизмов коррекции возникающих изменений наследственного материала – репарация

 

Механизм репарации основан на налаживании в молекуле ДНК 2 комплементарных цепей. Искажение последовательности нуклеотидов обнаруживается специальными ферментами. Соответствующий участок удаляется и заменяется новым, синтезированным на второй комплементарной цепи – эксцизионная репарация (с вырезанием). Она осуществляется до очередного цикла репликации и называется – дорепликационной. Восстановление исходной структуры ДНК требует ряда ферментов, распознающих повреждение, удаляющих их, осуществляющих синтез, встраивающих. К такому виду относят световую репарацию у прокариот

 

Пострепликативная происходит после редупликации. Осуществляется рекомбинацией (обмен фрагментами между двумя образованными двойными спиралями ДНК). Образовавшийся в матричной цепи проблем заполняется путем синтеза на комплементарной ей цепи соответствующего участка.. например, сестринско хроматидные обмены.

 

Репарация – эволюционно выработанный механизм стабилизации генетического материала. У прокариот процесс примитивен, требуются дополнительные факторы. У высших эукариотов репарация осуществляется с помощью сложных ферментативных систем. Синтез этих ферментов детерминирован. У человека известен ряд заболеваний, связанных с дефектами репарации: прогерия, пигментная ксеродерма

18. Закономерности существования клетки во времени. Жизненный цикл клетки, его варианты. Основное содержание и значение периодов жизненного цикла клетки.

 

Главным событием клеточного цикла является ауторепродукция хромосом. Различают следующие виды клеточной репродукции:1) непрямое деление – митоз, мейоз, эндорепродукция 2) прямое деление клетки - амитоз. Время существования клетки от одного деления до другого называется клеточным циклом. Жизненный цикл клетки более обширное понятие, т.к. оно включает в себя не только деление клетки, но и структурно-функциональные изменения в ходе ее развития. В организме есть постоянно обновляющиеся клетки – лабильные клетки, клетки не размножающиеся в обычных условиях, но способные к делению во время репаративной регенерации – стабильные и клетки которые полностью теряют способность делиться - константные клетки.

 

Весь клеточный цикл состоит из подготовки к делении. – интерфазы и собственно деления – митоза.

 

Интерфаза состоит из трех основных периодов. Ж1 пресинтетический, Синтетический и Ж2 постсинтетический.

 

Ж1 составляет 30-40% от времени всего клеточного цикла. В это время клетка растет, увеличивается количество РНК, рибосом, белка, ферментов синтезируются белки – инициаторы синтеза ДНК, завершается формирование ядрышка. Полностью формируются мембранные органоиды. 2n(1xp)2c

 

S период составляет 50%. Происходит репликация ДНК, параллельно идет синтез гистонов. Удваивается число хроматид. 2n(2xp)4c

 

Ж2 10-20% Синтез РНК достигает максимума. Синтезируются белки, АТФ, белки-тубулины, удваивается клеточный центр. Идет выработка митоз-стимулирующего фактора. Клетка готова к митозу. 2n(2xp)4c

 

Ж0 период «покоя» в нем находятся клетки, перестающие делиться. В одних случаях они сохраняют способность к делении., в других происходит дифференцировка клетки.

 

Митоз представляет собой непрерывный процесс и смена фаз происходит постепенно. К началу митоза клетка человека содержит 46 хромосом (d-хромосома), каждая из которых состоит из двух индентичных хроматид (S- хромосома.