خلال حياة الخلية الميكروبية microbial cell (في الواقع، كل خلية)، يتحمل DNA الخلوي cellular DNA الآلاف من الأحداث المدمرة الناجمة عن أخطاء errors تضاعف DNA وتغيرات القواعد الأخرى التي تسببها المطفرات mutagens. لأن هذه الأخطاء قد تعطل عملية الأيض metabolism، تحاول الخلايا تصحيح مثل هذا التلف في DNA باستخدام مجموعة متنوعة من آليات إصلاح DNA.
1- إصلاح عدم التطابق mismatch
repair
نوع واحد من آليات الإصلاح repair mechanism
يسمى إصلاح عدم التطابق mismatch repair.
بينما يضيف إنزيم بلمرة DNA (DNA polymerase) قواعد مكملة جديدة إلى شريط قالب DNA أثناء التضاعف، فإنه يصنع أخطاء. بالتالي، بينما يضيف القواعد، فإنه أيضا "يصحح proofreads" عمله ويزيل النيوكليوتيدات الغير متطابقة mismatched nucleotides. لذلك، عملية
الإصلاح تشبه إلى حد ما القيادة مع ميكانيكي في المقعد الخلفي.
حقيقة أن DNA هو مزدوج الشريط
double-stranded ليس مجرد حظ. لكونه مزدوج الشريط، يمكن أن يعمل شريط واحد كقالب template لتصحيح عدم
التطابق. يقدر أن حوالي قاعدة واحدة في 10،000 قاعدة هي غير متطابقة أثناء تضاعف DNA. إشيريشيا كولاي Escherichia coli لديه حوالي 4.6 مليون قاعدة في كروموسومه chromosome، لذلك يقول علم الرياضيات أنه سوف يحدث أكثر من 460 عدم تطابق ويجب أن تصلح في كل تضاعف. بالأخذ في الاعتبار أن الانزيم يحفز إضافة 50،000 قاعدة كل دقيقة، معدل خطأ مبدئي واحد في المئة هو فعال جدا.
2- إصلاح
الاستئصال excision repair
يمكن أيضاً
تصحيح الطفرات التي تسببها المطفرات الفيزيائية physical mutagens. من المعروف أنه يوجد ما يقارب من 100 انزيم نيوكلييز nuclease مختلف في خلايا إي. كولاي E. coli. عند تلف DNA عن طريق مطفر فيزيائي، مثل الأشعة فوق البنفسجية UV light، تنفذ العديد من انزيمات النيوكلييز nucleases هذه إصلاح الاستئصال excision repair. أولا، تقطع (تستأصل) انزيمات النيوكلييز DNA التالف. بعد ذلك، إنزيم بلمرة DNA (DNA polymerase) مختلف عن ذلك المستخدم في التضاعف يستبدل النيوكليوتيدات المفقودة بالنيوكليوتيدات الصحيحة. أخيرا، يغلق إنزيم DNA ligase الشريط الجديد في بقية عديد النيوكليوتيد polynucleotide.
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق