Поиск по сайту
Главная книга сайта Форнит: «Мировоззрение».
Другие книги: «Познай себя», «Основы адаптологии» и «Вне привычного».
Короткий адрес страницы: fornit.ru/2072
Содержание журнала Достижения науки, техники и культуры
Ссылка на первоисточник статьи: http://elementy.ru/news/430062.

Объяснен механизм копирования сбойных блоков в ДНК

Автор: Александр Сергеев
Четверть века прошла со времени обнаружения DinB — белка, который появляется в клетках, подвергшихся воздействию препаратов, повреждающих ДНК, но только сейчас микробиологи выяснили, как именно этот фермент помогает обходить повреждения в генетическом коде.
В 1980 году Синтия Кеньон (Cynthia Kenyon) систематически исследовала, какие гены начинают работать в клетке, если подвергнуть ее агрессивному химическому воздействию, повреждающему молекулы ДНК. Такие гены и соответствующие им белки она называла «damage-inducible», то есть «индуцируемые повреждениями» или, сокращенно, Din. Второй по счету из обнаруженных Din-генов получил обозначение DinB.
Попытка отключить данный ген не привела к видимым эффектам, на чем его исследование тогда и остановилось. Впоследствии стало ясно, что данный ген кодирует одну из специализированных ДНК-полимераз — молекул, которые участвуют в процессе копирования (репликации) ДНК и могут обходить повреждения генетического кода. Но только теперь, спустя 25 лет после обнаружения, группа микробиологов под руководством профессора Грэма Уокера (Graham Walker) из Медицинского института Говарда Хьюза (HHMI) и Массачусетского технологического института (MTI) полностью разобралась в функциях загадочного белка и выяснила, что он специализируется на починке строго определенного вида повреждений ДНК.
Каждая из двух спиральных ветвей молекулы ДНК состоит из последовательности нуклеотидов четырех видов, обозначаемых буквами A, C, G и T. Нуклеотиды двух ветвей попарно соответствуют друг другу: напротив A всегда стоит T, а напротив C — G. Эта дополнительность позволяет восстановить всю двойную спираль по одной ее ветви. Именно на этом свойстве основан процесс репликации ДНК, при котором двойная спираль расплетается, а затем для каждой из двух ветвей строится (при участии ДНК-полимеразы) новая парная ветвь.
Однако всё это выглядит так красиво лишь в теории. На практике ДНК в клетке подвергается воздействию огромного количества различных веществ, и некоторые из них могут вызывать повреждения, присоединяясь к отдельным нуклеотидам в цепочке. Обычная ДНК-полимераза в этом месте дает сбой, и если бы не было способа обходить повреждения, жизнь на Земле вряд ли смогла бы просуществовать миллиарды лет. Рано или поздно в каждой клетке случилось бы непоправимое нарушение, она перестала бы делиться и умерла.
К счастью, механизм обхода повреждений существует. ДНК-полимераза DinB, например, специализируется на репликации молекул ДНК с поврежденными нуклеотидами G. Восстановить повреждения эта молекула, правда, не может, но она «догадывается», несмотря на искажения молекулярной структуры, в каких позициях находился данный нуклеотид и ставит напротив парный для него нуклеотид C.
Эксперименты, проведенные в лаборатории Грэма Уокера, показали, что ДНК-полимераза DinB в 10-15 раз быстрее подбирает пару к поврежденному нуклеотиду G, чем к неповрежденному. Правда, если повреждение ДНК слишком обширное и затрагивает сразу много нуклеотидов, DinB может не справиться с работой — все-таки это лишь механизм обхода отдельных сбоев, причем не восстанавливающий исходные повреждения. Тем не менее DinB является жизненно важным геном: бактерии, в которых он был заблокирован, в 1000 раз чаще погибали под воздействием химических препаратов, повреждающих ДНК.
Важность этого белка подтверждается также и тем, что кодирующий его ген относится к числу древнейших: он есть практически у всех живых организмов — от примитивных одноклеточных архебактерий до млекопитающих. В пресс-релизе HHMI также отмечается, что достаточно изменить в молекуле DinB всего одну аминокислоту, чтобы она утратила свою восстановительную способность и стала, подобно обычной полимеразе, спотыкаться на каждом сбое.

Оценить статью >> пока еще нет оценок, ваша может стать первой :)

   
Архив новостей
Анонсы новостей сайтов-участников    http://www.scorcher.ru/xml/news.rss - что это?
Расширение личной памяти
Каждый авторизованный может расширить свою память: Расширение личной памяти.
18-06-2018г.

Адаптивное обучение
Статья определяет необходимое в организации идеальной системы обучения с учетом механизмов организации психики - как иерархической системы усложняющихся уровней индивидуальной и социальной адаптивности (системы адаптивности на основе произвольности).
Адаптивное обучение.
18-05-2018г.

Тишина мысли
О выделенной зоне субъективного осознания и барьере произвольного внимания: Тишина мысли.
03-05-2018г.

Социальные проблемы психики
Цель статьи - показать общее сплетение проблем современности, увидеть общие основы, их порождающие: Социальные проблемы психики.
08-04-2018г.

Развитие ребенка и влияние родителей
Как родители и педагоги могут оптимизировать развитие ребенка и его обучение: Развитие ребенка и влияние родителей.
24-03-2018г.

Эффектор для фото
Сделал отдельное приложение, независимое от галереи: Эффектор для фото.
20-03-2018г.

Ученые - особая каста
О последствиях высочайшего авторитета науки, об использовании науки в личных целях, о том, насколько ты - ученый:: Ученые - особая каста.
11-03-2018г.

Роль религии в современном обществе
В статье, прежде всего, рассматриваются адаптивные аспекты влияния религии в обществе: Роль религии в современном обществе.
23-02-2018г.

Здоровье и счастливое долголетие
В статье кратко, но достаточно основательно обозначено то, от чего зависит здоровье и эффективная жизнь и то, как поддерживать этот оптимальный тонус физически и психически: Здоровье и счастливое долголетие.
09-02-2018г.

Понимание произвольности
Про абстрактную суть сознания, реализующего произвольность отвлечения от привычного. Попытаемся представить себе наглядно суть самоощущения своего Я: Понимание произвольности.
28-01-2018г.

Яндекс.Метрика
 посетителейзаходов
сегодня:11
вчера:00
Всего:204243