СИСТЕМИ МОДИФІКАЦІЇ І РЕСТРИКЦІЇ ДНК У БАКТЕРІЙ. СИСТЕМИ ВИПРАВЛЕННЯ ПОМИЛОК РЕСТРИКЦІЇ (ID:300695)

ВСТУП Для того, щоб клітина могла передати своїм нащадкам генетичну інформацію у незмінному стані, вона мусить мати надійний механізм захисту власної ДНК від пошкоджень і чужої інформації. Невластива даній клітині генетична інформація може вноситись ззовні у складі вірусів та інших інфекційних агентів, деякі з яких можуть включати свій генетичний матеріал і у хромосому клітини-хазяїна. В процесі еволюції клітини надбали механізми захисту від генетичної інформації [3]. Стабільність генетичного матеріалу ДНК пов’язана із здійсненням у клітинах усіх живих організмів спеціальних систем репарації, що видаляють із ДНК пошкодження, котрі в них виникають. 1. Системи модифікації і рестрикції ДНК у бактерій Явище рестрикції і модифікації було відкрито Г. Бертані, Дж. Вайглем в 1953 р. Далі детально досліджено в кінці 1960-х рр. В. Арбером при вивченні розвитку бактеріофага λ в різних штамах кишкової палички. Ними були виявлені додаткові механізми, які регулюють взаємовідносини бактерій і фагів. На підставі відкритих механізмів була запропонована модель «рестрикції і модифікації». Система модифікації і рестрикції (вона позначається як MR-система) - ферментативна система бактерій, що руйнує чужорідну ДНК, яка потрапила в клітину. Основна її функція - захист клітини від чужорідного генетичного матеріалу, наприклад, бактеріофагів і плазмід. 2. Системи виправлення помилок рестрикції Усунення нуклеотидів, помилково включених у наростаючий ланцюг ДНК Е. coli під час реплікації обумовлюється коректорськими властивостями ДНК-полімераз I та III. Корекція здійснюється в тих випадках, коли до кінця зростаючого ланцюга приєднується «неправильний» нуклеотид, нездатний утворити потрібні водневі зв'язки з матрицею. Коли ДНК-полімераза III помилково приєднує неправильну основу, «включається» її 3'-5'-екзонуклеазна активність, і це основа негайно видаляється. Такий простий механізм діє завдяки тому, що pol III здатна працювати як полімераза лише на досконалій подвійній спіралі ДНК з абсолютно правильним спарюванням основ.