ГЕНЕТИКА - Підручник - А.В. Сиволоб - 2008

РОЗДІЛ 1. Природа генетичного матеріалу

РЕПАРАЦІЯ ДНК

Неточний синтез ДНК

Іноді в клітині активуються процеси, які прийнято також називати репарацією, хоча насправді вони є засобом здійснити реплікатив- ний синтез ДНК, "не звертаючи уваги» на пошкодження 'її структури. Реплікативна машинерія зазвичай зупиняється, зустрічаючи пошкодження у складі матриці. Якщо таких пошкоджень надто багато, й істинні репараційні системи не встигають їх виправити, перемикання на неточний синтез ДНК дає клітині шанс на виживання. Пошкодження при цьому залишаються, що спричинює виникнення мутацій. Усі процеси такого типу зазвичай об'єднують під назвою SOS-репарації, або (що точніше) - механізмів синтезу ДНК, толерантних до пошкоджень (damagetolerance mechanisms).

У прокаріотів перемикання на неакуратний синтез, який дозволяє долати перешкоди, відбувається завдяки заміні ДНК-полімерази ІІІ на полімеразу низької точності синтезу - ДНК-полімеразу V (полімераза активується у відповідь на несприятливі умови, скажімо, на ультрафіолетове опромінювання). Ця полімераза вставляє напроти тимінового димеру два довільні нуклеотиди (виникає мутація), після чого замінюється на ДНК-полімеразу ІІІ, яка продовжує точний синтез. Крім того, долати невеликі одноланцюгові прогалини при SOS-репарації допомагає ДНК-полімераза ІІ - інша полімераза низької точності. Аналогічним чином перемикання на полімерази низької точності відбувається й в еукаріотів у разі наявності в матриці пошкоджених основ, піримідинових димерів тощо.

Інший шлях здійснення реплікації, оминаючи пошкодження у складі матриці, отримав назву постреплікативної (рекомбінаційної) репарації. За наявності пошкодження (наприклад, тимінового димеру) реплісома може його "обійти", залишивши прогалину в ланцюзі, що синтезується (рис. 1.24). У цьому випадку на її місце шляхом гомологічної рекомбінації (про неї йтиметься у відповідному підрозділі) вставляється ділянка сестринської молекули ДНК. Прогалина, що залишається при цьому в сестринській молекулі, легко заповнюється ДНК-полімеразою. Як і при SOS-репарації, пошкодження залишається і може бути виправлено пізніше завдяки ексцизійній репарації.

Рис. 1.24. Постреплікативна (рекомбінаційна) репарація