Молекулярные механизмы генетических процессов. Избранные лекции по курсу "Генетика с основами селекции". Буторина А.К - 63 стр.

                                  63
ловека, могут вызывать образование в молекуле ДНК бактерий и клетках
кожного покрова человека тиминовых димеров, т.е. их сшивку за счет об-
разования ковалентных связей между двумя тиминами, расположенными
рядом в одной из цепей ДНК или в противоположных цепях ДНК (рисунок
20).
      Это изменяет структуру ДНК и нарушает ее биологическую актив-
ность. Так, димер, образовавшийся в одной цепи ДНК, не спаривается ни с
одним основанием и при репликации ДНК в синтезируемой нити напротив
димера остается брешь. Появление димеров приводит к локальной денату-
рации ДНК. Каждый тиминовый димер в ДНК E. coli задерживает репли-
кацию на 10 сек.
      Эти нарушения исправляются с помощью систем репарации. Систе-
мы репарации ДНК достаточно консервативны в эволюции от бактерий до
человека, но наиболее детально изучены у E.coli и дрожжей.

         УФ-излучение                  Тиминовые димеры



          Т      Т

                                       а
                     Остов ДНК                              б

    Рисунок 20. Образование тиминовых димеров при возникновении
    ковалентных связей между двумя соседними тиминами в одной (а)
                 или противоположных (б) цепях ДНК.

      Известны три основных механизма репарации ДНК, способные ис-
правлять ее конформационные нарушения: фотореактивация, эксцизион-
ная репарация, пострепликативная репарация. Фотореактивация и эксцизи-
онная репарация относятся к дорепликативной, т.к. происходят до репли-
кации ДНК. Эксцизионная и пострепликативная репарация, помимо этого,
также репарируют неправильно спаренные или поврежденные основания.

                        3.1. Фотореактивация

     Это прямая репарация, наиболее простой путь устранения повреж-
дений в ДНК. Суть фотореактивации состоит в следующем: при действии
УФ-облучения происходит сшивка тиминов, расположенных рядом в про-
тивоположных цепях ДНК (или расположенных рядом в одной цепи ДНК).
Особый фермент – фотолиаза (кодируемый геном phr) распознает димеры
тимина и прочно связывается с ними сразу после их образования. Ком-
плекс фермента с димерами образуется и остается стабильным только в
темноте (с неповрежденной ДНК фермент не связывается). Под действием