سیستم ترمیمی DNA
اهداف:
آشنایی با سیستم ترمیمی DNA
آشنایی با اهمیت سیستم ترمیمی DNA
شرح درس:
همان طور که می دانید همانند سازی و به طبع آن رونویسی، ترجمه تا تولید پروتئین سازی همگی منوط به داشتن یک همانندسازی درست است. زیرا خشت اول در این بنا( پروتئین سازی ) همانندسازی صحیح است. بنابراین سیستم ترمیمی بسیار قوی جهت حذف اشتباهات احتمالی حتی کوچک ضروری به نظر می رسد. هر چند که گاهی این تغییرات در سطح نوکلئوتیدها مفید می باشد و شاید منجر به ایجاد یک فنوتیپ جدید گردد اما در اکثر مواقع این اشتباهات جبران ناپذیرند.
از طرف دیگر تنوع در موجودات زنده و موفقیت در رقابت برای بقا در کنار دیگر موجودات بستگی به تجمع تغییرات ژنتیکی دارد. این تغییرات در بیشتر مواقع به طور آهسته رخ می دهند و به موجودات این فرصت را می دهند که با تغییر شرایط به راحتی به زندگی خود ادامه دهند. اما باید بدانید تغییرات ژنتیکی تقریباً همیشه زیان بار بوده اند. کوچکترین تغییری در توالی بازهای DNA می تواند ایجاد بیماری کند و به اصطلاح جهش ایجاد شود. اگر در مراحل همانندسازی و ترمیم به هر دلیلی دچار مشکل شوند ترتیب قراگیری بازها در کنار هم و یا جفت شدن آنها دچار خدشه می شود.
فیلم آموزشی:
این جهش می تواند از تغییر یک جفت نوکلئوتید و یا چند جفت متغیر باشد. با بسیاری از این جهش های ژنتیکی و بیماری های ژنتیکی در طرح" بیماری های مربوط به تغییرات در ساختار کروموزوم ها" آشنا شده اید.
DNA سلول، در معرض آسیب است و ممکن است تغییرات محیطی سبب تغییر در ساختار بازهای تشکیل دهنده آن شوند بنابراین سیستم ترمیمی DNA ای وجود دارد که وظیفه شناسایی و حذف این گونه تغییرات و آسیب ها را دارد. جفت نوکلئوتیدی که به اشتباه با هم جفت شده اند توسط پروتئین های ترمیم کننده شناسایی، برداشته و جایگزین می شوند. اما اگر خود این سیستم ترمیم کننده دچار نقص شود و یا در توالی خود این سیستم تغییری ایجاد شود چه اتفاقی می افتد؟
در بسیاری از سرطان ها مانند انواع سرطان روده ی بزرگ این گونه جهش ها رخ داده است. اهمیت ترمیم در سطح DNA از دو راه مشخص شده و قابل ارزیابی است. یکی این که تعداد آنزیم های فراوانی جهت ترمیم وجود دارد به طور مثال در مخمر بیش از پنجاه نوع آنزیم مختلف جهت ترمیم وجود دارد. از طرف دیگر کوچکترین اشتباه و یا خطا درسیستم ترمیم ، منجر به آسیب جدی در بدن می شود. در بیماری اگزرودرماپیگمنتوزوم که نوعی بیماری پوستی محسوب می شود یکی از آنزیم های مربوط به ترمیم دایمرتیمین دچار اختلال می شود و نمی تواند این دایمر را حذف کند.
دایمرشدن دو باز تیمین در کتار هم یکی از اشتباهاتی است که در اثر تابش نور UV به بدن آسیب وارد می کند. مطالعه حذف این دایمر در پروکاریوت ها بهتر از یوکاریوت ها مورد بررسی قرار گرفته است. آنزیم های DNA پلی مراز و لیگاز نیز در این برطرف کردن اشتباه نقش بازی می کنند. این دو به همراه اجزای دیگر کار شناسایی، برش و جایگزینی را بر عهده دارند.
