Скачать презентацию ЛЕКЦІЯ 9 РЕПАРАЦІЯ ДНК 1 2 3 Скачать презентацию ЛЕКЦІЯ 9 РЕПАРАЦІЯ ДНК 1 2 3

2077_1295771087_lektsiya_9.ppt

  • Количество слайдов: 15

ЛЕКЦІЯ № 9 РЕПАРАЦІЯ ДНК 1. 2. 3. 4. ПЛАН Поняття репарації ДНК Пошкодження ЛЕКЦІЯ № 9 РЕПАРАЦІЯ ДНК 1. 2. 3. 4. ПЛАН Поняття репарації ДНК Пошкодження ДНК Етапи репарації Система корекції неправильного спарювання

1. РЕПАРАЦІЯ ДНК Репарація - особлива функція клітин, що полягає в здатності виправляти хімічні 1. РЕПАРАЦІЯ ДНК Репарація - особлива функція клітин, що полягає в здатності виправляти хімічні пошкодження і розриви в молекулах ДНК, пошкодженої при нормальному біосинтезі ДНК в клітині або в результаті впливу фізичних або хімічних агентів. Здійснюється спеціальними ферментними системами клітини.

РЕПАРАЦІЯ ДНК Джерела пошкоджень ДНК ü УФ-випромінювання ü Радіація ü Хімічні речовини ü Помилки РЕПАРАЦІЯ ДНК Джерела пошкоджень ДНК ü УФ-випромінювання ü Радіація ü Хімічні речовини ü Помилки реплікації ДНК ü Апуринізація - відщеплення азотистих основ від сахарофосфатного остову ü Дезамінування – відщеплення аміногрупи від азотистої основи Основні типи пошкоджень ДНК üПошкодження одиночних нуклеотидів üПошкодження пари нуклеотидів ü Розрив ланцюга ДНК ü Утворення поперечних зшивок між основами одного ланцюга або різних ланцюгів ДНК

РЕПАРАЦІЯ ДНК Устрій системи репарації Кожна з систем репарації включає наступні компоненти: фермент, «який РЕПАРАЦІЯ ДНК Устрій системи репарації Кожна з систем репарації включає наступні компоненти: фермент, «який пізнає» хімічно змінені ділянки в ланцюзі ДНК і здійснює розрив ланцюга поблизу від пошкодження фермент, який видаляє пошкоджену ділянку фермент (ДНК-полімераза), який синтезує відповідну ділянку ланцюга ДНК натомість видаленого фермент (ДНК-лігаза), з’єднує ділянки одного ланцюга ДНК й тим самим відновлює її безперервність

1. Пошкодження ДНК Спонтанні зміни в нуклеотидах Стрілка: червона: окислювальне пошкодження; голуба: гідролітична атака; 1. Пошкодження ДНК Спонтанні зміни в нуклеотидах Стрілка: червона: окислювальне пошкодження; голуба: гідролітична атака; зелена: неконтролююче метилювання

1 Пошкодження ДНК Апуринізація та дезамінування ГУАНІН Апуринізований цукор апуринізація ЦИТОЗІН ГУАНІН УРАЦИЛ дезамінування 1 Пошкодження ДНК Апуринізація та дезамінування ГУАНІН Апуринізований цукор апуринізація ЦИТОЗІН ГУАНІН УРАЦИЛ дезамінування ДНК-ланцюг

1 Пошкодження ДНК Утворення тимінового димеру дезоксирибоза УФ облучение дезоксирибоза Два тимінових нуклеотиди ДНК-ланцюг 1 Пошкодження ДНК Утворення тимінового димеру дезоксирибоза УФ облучение дезоксирибоза Два тимінових нуклеотиди ДНК-ланцюг Тимін-тиміновий димер ДНК-ланцюг

Передача мутації дочірнім молекулам ДНК мутація Старий ланцюг Дезамінований цитозин (С) Новий ланцюг G Передача мутації дочірнім молекулам ДНК мутація Старий ланцюг Дезамінований цитозин (С) Новий ланцюг G був замінений на А ДНК реплікація Новий ланцюг Старий ланцюг Без змін

Передача мутації дочірнім молекулам ДНК мутація Старий ланцюг апуринізований аденін (А) Новий ланцюг Пара Передача мутації дочірнім молекулам ДНК мутація Старий ланцюг апуринізований аденін (А) Новий ланцюг Пара А-Т нуклеотидів видаляється ДНК реплікація Старий ланцюг Новий ланцюг Без змін

3. Етапи репарації ДНК 1) розпізнавання місця пошкодження та видалення його ДНК-репаруючими нуклеазами (гідролізують 3. Етапи репарації ДНК 1) розпізнавання місця пошкодження та видалення його ДНК-репаруючими нуклеазами (гідролізують 3' фосфодиефірні зв’язки 5' між пошкодженими нуклеотидами та рештою частиною ДНК 3' 2) ДНК-полімераза 1 5' пов’язується з 3’-кінцем пошкодженої ДНК і комплементарно приєднує 3' нуклеотиди по другому 5' ланцюгу. 3) ДНК-лігаза зшиває ДНК. 3' 5' Цукровофосфатний остів Водневі зв’язки між парами основ Пошкодження 5' 3' Видалення пошкодженої ділянки 5’ 3' 5' 3' ДНК-полімераза 1 будує нову копію по збереженій іншій копії 5' 3' ДНК-лігаза зшиває розрив 5' 3'

3. Етапи репарації Дезамінований цитозин Водневі зв’язки між парами основ Азотистоосновна ексцизійна репарація Урацил-ДНКглікозилаза 3. Етапи репарації Дезамінований цитозин Водневі зв’язки між парами основ Азотистоосновна ексцизійна репарація Урацил-ДНКглікозилаза ДНК-спіраль без основи урацил АП-ендонуклеаза та фосфодіестераза видаляють сахарофосфат Спіраль ДНК з одним нуклеотидним розривом ДНК-полімераза додає новий нуклеотид, ДНК-лігаза зшиває розрив

3. Етапи репарації Піримідиновий димер Водневі зв’язки між парами основ Нуклеаза Нуклеотидна 5' 3' 3. Етапи репарації Піримідиновий димер Водневі зв’язки між парами основ Нуклеаза Нуклеотидна 5' 3' ексцизійна 3' 5' репарація 5' 3' 3' 3' ДНК-спіраль з 12 -нуклеотидним розривом ДНК-полімераза плюс ДНК-лігаза 5' 3' 3' 5'

4. Система корекції неправильного спарювання Гуанін утворює пару з тиміном Неспівпадаючі GC-AT перехід мутації, 4. Система корекції неправильного спарювання Гуанін утворює пару з тиміном Неспівпадаючі GC-AT перехід мутації, після наступної пари основ після реплікації ДНК реплікації Дикий тип мутант Реплікація ДНК батьківська ДНК Дикий тип Перше покоління потомства Дикий тип Друге покоління потомства

4. Система корекції неправильного спарювання Ферментний комплекс розпізнає невідповідність в напівметильованій ДНК Ексцизія не 4. Система корекції неправильного спарювання Ферментний комплекс розпізнає невідповідність в напівметильованій ДНК Ексцизія не співпадаючих основ, які не метильовані та ресинтез Репаруючий синтез та метилювання ДНК

4. Система корекції неправильного спарювання Репарація дочірнього ланцюга Материнський ланцюг G T GATC CTAG 4. Система корекції неправильного спарювання Репарація дочірнього ланцюга Материнський ланцюг G T GATC CTAG Дочірній Ніказа та екзонуклеаза I G GATC CTAG Дочірній ДНК Pol I та лiгaза G C GATC CTAG Материнський Дочірній