Download - 4 - Репарация и рекомбинация
![Page 1: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/1.jpg)
Репарация и рекомбинация
❖ ДНК – РНК – БЕЛОК
![Page 2: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/2.jpg)
Мутации
❖ Ошибки репликации (10-7-10-8)❖ Апуринизация (105 раз в день в клетке)❖ UV-, рентгеновское и другое α-, β- и γ-излучение.❖ UV-A приводит к образованию тиминовых димеров❖ UV-B приводит к образованию свободных радикалов
![Page 3: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/3.jpg)
Виды повреждений днкG A CT
ds DNA Break Mismatch
Thymidine dimerAP siteCovalent X-linking
ss Break
C-U deaminatio
n
![Page 4: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/4.jpg)
Окисление днкАктивные агенты: HO•, H2O2, O2, LOO•
•~10,000 окислений на клетку в день
![Page 5: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/5.jpg)
ДезаминированиеN N
NN
NH2
N NH
NN
O
NH2
N
N
NH2
O
N NH
NN
O
N NH
NH
N
O
O
NH
N
O
O
Hypoxanthine
Xanthine
Uracil
NNH
NN
O
NN
NH
O
H
A G
A
G
C
![Page 6: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/6.jpg)
К чему приводят мутации
![Page 7: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/7.jpg)
Апуринизация
2,000 – 10,000/cell/day
![Page 8: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/8.jpg)
Тиминовые димеры
❖ Два находящихся рядом тимина могут под действием UV-излучения ковалентно «сшиваться» с образованием циклобутанового кольца
![Page 9: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/9.jpg)
Прямая «починка»
Специальный белок, исправляет O6-алкилгуанины (e.g. O6-Me-dG, O6-Bz-dG) В рез-те хим.реакции O6-алкильная группа переносится на остаток Cys в
активном сайте. Белок инактивируется и деградирует.
![Page 10: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/10.jpg)
Base excision repair
Используется для починки небольших повреждений в ДНК (AP-сайты, метилирование, окисление…)
Ген BER hogg1 очень часто удален в легочном раке
N NH
NH
N
O
O
Xanthine
![Page 11: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/11.jpg)
Base excision repair
У бактерий работает Pol I, у человека - pol β
![Page 12: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/12.jpg)
Nucleotide excision repair
У человека - pol δ и ε,у E.coli - PolI
![Page 13: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/13.jpg)
Xeroderma pigmentosum и Cockayne syndrome
❖ Вызывается несколькими мутациями в генах белков NER
![Page 14: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/14.jpg)
Полезное метилирование ДНК
У всех организмов ДНК метилирована
Модификация происходит через некоторое время
после окончания репликации
У эукариот ДНК может метилироваться для
регуляции транскрипции
![Page 15: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/15.jpg)
Исправление ошибок репликации
![Page 16: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/16.jpg)
Исправление ошибок репликации
![Page 17: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/17.jpg)
Исправление ошибок репликации
![Page 18: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/18.jpg)
SOS-репарация
❖ Запускается при накоплении большого количества одноцепочечной ДНК
❖ В случае активации SOS-системы мутации не исправляются
❖ Специальные полимеразы (Pol II, IV, V) «проходят» мутации, встраивая напротив них что попало
❖ Как вариант, специальные белки UmuCD «заставляют» Pol III делать то же самое
![Page 19: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/19.jpg)
«Нелигитимное» соединение концов хромосом
От англ. «illegitimate»За счет потери части
генетического материала хромосома остается
целой
![Page 20: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/20.jpg)
Репликация «плохой» ДНК
![Page 21: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/21.jpg)
Репликация «плохой» днк
![Page 22: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/22.jpg)
Рекомбинация
![Page 23: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/23.jpg)
Структура Холлидея
![Page 24: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/24.jpg)
Рекомбинация – 2 пути
![Page 25: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/25.jpg)
«Разрешение» (to resolve) структуры холлидея
![Page 26: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/26.jpg)
Внутримолекулярная рекомбинация
![Page 27: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/27.jpg)
Интеграция фага в геном бактерии (сайт-специфическая рекомбинация)
![Page 28: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/28.jpg)
Митоз и мейоз
![Page 29: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/29.jpg)
Возникновение разнообразия при мейозе
❖ Во-первых, в гамету может попасть одна из двух гомологичных цепей ДНК (отцовская или материнская)
❖ Во-вторых, имеет место кроссинг-овер
![Page 30: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/30.jpg)
Кроссинговер (crossing-over)
![Page 31: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/31.jpg)
Гомологичная рекомбинация и биоинжерения
![Page 32: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/32.jpg)
Репликация «плохой» ДНК
![Page 33: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/33.jpg)
Репликация «плохой» ДНК
![Page 34: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/34.jpg)
Рекомбинация двуцепочечных разрывов
❖ Двуцепочечный разрыв съедается до CHI-сайта
❖ Образуется одноцепочечный «хвост»
❖ Этот «хвост» используется для внедрения в сестринскую хромосому
![Page 35: 4 - Репарация и рекомбинация](https://reader030.vdocuments.site/reader030/viewer/2022011721/587337331a28abf21b8b49db/html5/thumbnails/35.jpg)
Репарация и рекомбинация
❖ КОНЕЦ