Постреплікатівна репарація

Постреплікатівна, або рекомбінаційна, репарація. У 1968 році американці У. Рапп і П. Ховард-Фландерс досліджували опромінені уф-світлом бактерії, в яких були пошкоджені гени, відповідальні за синтез ексінуклеаз. В результаті ексцизійна репарація стала неможливою. Оскільки досліди проводили в темноті, то і фотореактивація не могла здійснитися. У цих клітках матрична ДНК містила багато невирізаних димерів тиміна, і в мить, коли ДНК полімераза, ведуча реплікацію, доходила до першого з них, вона буквально застигала на цій крапці. Через 10 секунд ДНК полімераза ухитрялася якимсь чином перебратися за димер тиміну і відновлювала синтез позаду дефекту, поки знову не "натикалася" на димер. В результаті формувалася дочірня ДНК з проломами напроти пошкодження. Зараз ми знаємо, що реплікацію ДНК здійснює не один лише фермент ДНК полімераза III, але комплекс з декількох десятків білків. Як вони можуть перебиратися через пошкодження — не до кінця розгадана загадка. Як той же комплекс може відновлювати реакцію реплікації без допомоги приманки (короткої ділянки РНК, без якого синтез ДНК неможливий) 1 — також неясно. Але виявлений Раппом і Ховардом-Фландерсом факт затримки синтезу ніхто не оспорює. Сама ж затримка на 10 секунд вельми значна, оскільки реплікація в кишкової палички йде із швидкістю 1000 нуклеотидів в 1 секунду. Таким чином, ділянка дочірньої нитки, інколи завдовжки в декілька генів, виявляється неподвоєній при синтезі ДНК, причому в зоні навпроти пролому (у матричному ланцюзі) так і залишається незалікованим дефект, і це може привести клітку до загибелі. Чтоб його залікувати, клітка удається до прийому, схожому на рекомбінацію (мал. 3). З нитки комплементу матричної ДНК (вона була вільна від дефектів), на якій реплікація ДНК вже завершена, за допомогою білка гесА вирізується ділянка ДНК, рівний по довжині ділянці пролому і вбудовується в пролом. Потім лигази сполучають кінці вставленого фрагмента з кінцями нормально синтезованого участка дочірньої нитки. Після цього інші ферменти репарації усувають дефект в початково пошкодженій нитці і ДНК стає залікованою. Одновременно пролом, що залишився після вирізування ділянки з материнської нитки, забудовується ДНК полімеразой I і кінці з'єднуються лігазой.


Схожі роботи