Молекулярные механизмы генетических процессов. Избранные лекции по курсу "Генетика с основами селекции". Буторина А.К - 61 стр.

                                  61
тоза. В этих пунктах действуют так называемые “полицейские гены” (все
они получили имя rad, к которому добавляется порядковый номер, напри-
мер, rad51), продукты которых (rad-белки) организуют тщательную провер-
ку целостности генетического материала и готовность к переходу в сле-
дующую стадию цикла. Если в клетке повреждена ДНК и синтезируются
не те белки, которые должны синтезироваться на данном этапе, в клетку
поступает сигнал, блокирующий ее переход в следующую фазу. При обна-
ружении слабых дефектов (“ошибок”) включается система репарации для
восстановления повреждений ДНК. Если же повреждения ДНК значитель-
ны и репарация не происходит, клетка либо самоуничтожается с помощью
процесса апоптоза (генетически программируемой смерти клетки), либо
вступает далее в аберрантное деление. Т.е. “точки контроля” клеточного
цикла представляют собой механизм, который предохраняет делящиеся
клетки от летального митоза.
      Индукция апоптоза является важнейшей функцией гена р53. При
существенных нарушениях ДНК происходит накопление белка р53, кон-
центрация которого в норме очень низкая. Этот белок является одним из
факторов транскрипции, стимулирующих синтез белка р21, являющегося
ингибитором образования комплекса cyc/cdk, что приводит к остановке
клеточного цикла на стадии G1 или G2. Клетки с блокированным клеточ-
ным циклом уничтожаются путем апоптоза. При мутации гена р53 блока-
ды клеточного цикла не происходит. Клетка вступает в митоз, что приво-
дит к появлению мутантных клеток, большая часть из которых нежизне-
способна, другая – дает начало злокачественным клеткам.
      Считают, что эти открытия будут применяться при диагностике опу-
холей и приведут к разработке новых способов борьбы с раком, т.к. у
большинства известных типов опухолевых клеток нарушено регуляция
клеточного цикла. Причем, в каждой опухоли по-своему. Так, в одних
клетках слишком много циклинов, поэтому они делятся быстрее обычного,
у других – отключены гены группы rad “полицейские гены”, в результате
чего выходят из строя “точки контроля” и клетка, игнорируя накопившие-
ся патологии, вступает в митоз и др.

                     Тема 3. РЕПАРАЦИЯ ДНК

      Мы уже говорили о том, что существуют 4 фундаментальных про-
цесса жизнедеятельности клетки: репликация, транскрипция, трансляция и
репарация. Репарация – это исправление самой клеткой при участии фер-
ментов повреждений, возникающих в ДНК. При этом происходит восста-
новление нативной (первичной) структуры молекулы ДНК.
      Репликация (копирование генетической информации) происходит с
высокой точностью. Однако и в ДНК возникают различные повреждения
при действии на организм факторов внешней (УФ-облучение, ионизирую-
щая радиация, химические мутагены, температура и др.) или внутренней
среды, способных вызывать спонтанный или индуцированный мутагенез.