Что такое findslide.org?

FindSlide.org - это сайт презентаций, докладов, шаблонов в формате PowerPoint.


Для правообладателей

Обратная связь

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Яндекс.Метрика

Презентация на тему Репарация ДНК

Содержание

Повреждения в ДНК сводятся к минимуму благодаря существованию систем, которые узнают эти нарушения и исправляют их.
РепликацияМутацииОшибки репликацииПостоянные повреждения ДНКГеномная нестабильность Старение⇒Репарация ДНККанцерогенезПовреждающие факторы Повреждения в ДНК сводятся к минимуму благодаря существованию систем, которые узнают эти нарушения и исправляют их. Репарация ДНК Под повреждением понимают любое изменение ДНК, которое вызывает отклонение от обычной двухцепочечной структуры Типы повреждений ДНКОтсутствие основанияНекомплементарное основаниеНарушенное основаниеОдноцепочечные разрывыОбразование неспецифических   связей между Дезаминирование и апуринизация Дезаминирование Неверное основание в результате ошибки репликации при репликации на 10 млрд оснований Образование тиминовых димеров Разрывы в ДНК Общая характеристика репарацииЭто процесс удаления поврежденного участка и восстановления правильной структуры ДНКХарактерен Ферменты репарацииЭндонуклеазы – расщепляют связи внутри ДНК.Экзонуклеазы – расщепляют связи с концов, По времени различают два типа репарации Репликативная Пострепликативная  Для каждого из Репликативная репарация неправильно встроенные в ходе репликации нуклеотиды узнаются и удаляются ДНК-полимеразой происходит в ходе репликации и обеспечивает исправление неверных спариваний, аномальных гетеродуплексов и Механизмы пострепликативной репарацииПрямая репарацияРепарация путем удаления основанийРепарация больших фрагментовРепарация двухцепочечных разрывов путем Фотореактивация – прямая репарация,происходит у бактерий на свету при участии специального Путем фотореактивации удаляются тиминовыедимеры Прямая репарация при участии MGMTРепарация при помощи MGMT – O6-метил-гуанил-ДНК-метилазы( у человека), Репарация путем удаления оснований (BER) восстановление одного нуклеотида. Этапы:ДНК-гликозилаза удаляет неверное основание;Нуклеазы Репарация путем удаления нуклеотидов - (NER) восстановление достаточно длинных фрагментов ДНК.Этапы:Белковый комплекс Рекомбинативная репарацияРепарация во время рекомбинации Заключается в удалении поврежденного фрагмента и замене его нормальным гомологичным участком Репарация двухцепочечных поврежденийПроисходит при участии протеинкиназы Ku,Механизм заключается в следуюшем: протеинкиназа узнает SOS-репарацияМеханизм быстрого, но не всегда точного реагирования, на стресс.Обеспечивается специальными белками – Механизм SOS-репарации Метилирование  и его биологическая рольПрисоединение метильной группы к цитозину и аденинуПроисходит Болезни человека, связанные с нарушениями процесса репарацииПигментная ксеродермаАтаксияАнемия ФанкониСиндром БлумаСиндром Вернера Пигментная ксеродермаВызвана мутацией гена, участующего в репарации тиминовых димеров;У пациентов наблюдается повышенная Атаксия повышенная чувствительность к ионизирующей   радиации; как следствие, частота возникновения Анемия Фанкони образование неспецифических связей между цепями ДНК; повышенная чувствительность к химическим Синдром БлумаВызван мутацией в гене геликазы и связан с нарушениями рекомбинативной системы Синдром ВернераВызван мутацией гена Wrn, кодирующего белок с геликазными и эндонуклазными функциями.Проявляется
Слайды презентации

Слайд 2 Повреждения в ДНК сводятся к минимуму благодаря существованию

Повреждения в ДНК сводятся к минимуму благодаря существованию систем, которые узнают эти нарушения и исправляют их.

систем, которые узнают эти нарушения и исправляют их.


Слайд 3 Репарация ДНК

Репарация ДНК

Слайд 4
Под повреждением понимают любое изменение ДНК, которое вызывает

Под повреждением понимают любое изменение ДНК, которое вызывает отклонение от обычной двухцепочечной структуры

отклонение от обычной двухцепочечной структуры


Слайд 5 Типы повреждений ДНК

Отсутствие основания
Некомплементарное основание
Нарушенное основание


Одноцепочечные разрывы
Образование неспецифических

Типы повреждений ДНКОтсутствие основанияНекомплементарное основаниеНарушенное основаниеОдноцепочечные разрывыОбразование неспецифических  связей между


связей между цепями (тиминовые димеры и

поперечные сшивки)
Двухцепочечные разрывы



На уровне одного нуклеотида:

Структурные:


Слайд 7 Дезаминирование и апуринизация

Дезаминирование и апуринизация

Слайд 8 Дезаминирование

Дезаминирование

Слайд 9 Неверное основание в результате ошибки репликации
при репликации

Неверное основание в результате ошибки репликации при репликации на 10 млрд

на 10 млрд оснований происходит одна ошибка, т.е.около 3-х

замен на гаплоидный геном (у млекопитающих)

Слайд 10 Образование тиминовых димеров

Образование тиминовых димеров

Слайд 11 Разрывы в ДНК

Разрывы в ДНК

Слайд 12 Общая характеристика репарации
Это процесс удаления поврежденного участка и

Общая характеристика репарацииЭто процесс удаления поврежденного участка и восстановления правильной структуры

восстановления правильной структуры ДНК
Характерен только для ДНК и обусловлен

особенностями ее структуры, а именно: комплементарностью и антипараллельностью цепей.
Обеспечивает сохранение генетического материала.
Происходит при участии специальных ферментов

Слайд 13 Ферменты репарации
Эндонуклеазы – расщепляют связи внутри ДНК.
Экзонуклеазы –

Ферменты репарацииЭндонуклеазы – расщепляют связи внутри ДНК.Экзонуклеазы – расщепляют связи с

расщепляют связи с концов, могут быть специфичными для 5‘

и 3‘ концов ДНК.
ДНК-полимераза – заполняет брешь, используя комплементарную цепь в виде матрицы.
Лигаза – катализирует образование фосфорнодиэфирных связей, используя энергию гидролиза АТФ.
ДНК-гликозилаза – расщепляет N-гликозидную связь.
АР-эндонуклеза – разрезает ДНК в апуриновых или апиримидиновых участках с образованием 5‘ концов.

Слайд 14 По времени различают два типа репарации
Репликативная
Пострепликативная

По времени различают два типа репарации Репликативная Пострепликативная Для каждого из

Для каждого из этих типов характерны определенные молекулярные

механизмы.

Слайд 15 Репликативная репарация

неправильно встроенные в ходе репликации нуклеотиды

Репликативная репарация неправильно встроенные в ходе репликации нуклеотиды узнаются и удаляются

узнаются и удаляются ДНК-полимеразой за счет ее экзонуклеазной (3’-5’)

активности.

Слайд 16 происходит в ходе репликации и обеспечивает исправление неверных

происходит в ходе репликации и обеспечивает исправление неверных спариваний, аномальных гетеродуплексов

спариваний, аномальных гетеродуплексов и палиндромов.
Этапы:
 Узнавание и удаление неверных нуклеотидов

эндонуклеазами;
Заполнение бреши при помощи ДНК-полимеразы;
Сшивание концов лигазами.

Мismatch (MMR)-репарация


Слайд 17 Механизмы пострепликативной репарации
Прямая репарация
Репарация путем удаления оснований
Репарация больших

Механизмы пострепликативной репарацииПрямая репарацияРепарация путем удаления основанийРепарация больших фрагментовРепарация двухцепочечных разрывов

фрагментов
Репарация двухцепочечных разрывов путем гомологичной рекомбинации
Репарация двухцепочечных разрывов путем

соединения концов


Слайд 18 Фотореактивация
– прямая репарация,происходит у бактерий на

Фотореактивация – прямая репарация,происходит у бактерий на свету при участии

свету при участии специального фермента – фотолиазы,
- Фотолиаза активируется

под действием света путем дестабилизации электронов и ослабления связи с пентозой, а освободившиеся основание заменяется но новое – правильное.



Слайд 19 Путем фотореактивации удаляются тиминовыедимеры

Путем фотореактивации удаляются тиминовыедимеры

Слайд 20 Прямая репарация при участии MGMT
Репарация при помощи MGMT

Прямая репарация при участии MGMTРепарация при помощи MGMT – O6-метил-гуанил-ДНК-метилазы( у

– O6-метил-гуанил-ДНК-метилазы( у человека), которая восстанавливает повреждения в результате

алкилирования
Механизм заключается в переносе алкильной группы с ДНК на активный центр фермента.
! 20% раковых опухолей характеризуются недостаточной активностью фермента MGMT.


Слайд 21 Репарация путем удаления оснований (BER)
восстановление одного нуклеотида.
Этапы:
ДНК-гликозилаза

Репарация путем удаления оснований (BER) восстановление одного нуклеотида. Этапы:ДНК-гликозилаза удаляет неверное

удаляет неверное основание;
Нуклеазы расщепляют участок, в котором не достает

основания;
ДНК-полимераза заполняет брешь;
ДНК-лигаза сшивает концы.


Слайд 22 Репарация путем удаления нуклеотидов - (NER)
восстановление достаточно

Репарация путем удаления нуклеотидов - (NER) восстановление достаточно длинных фрагментов ДНК.Этапы:Белковый

длинных фрагментов ДНК.
Этапы:
Белковый комплекс (XPA-PRA) распознает дефектный участок;
Нуклеаза производит

разрыв на расстоянии 5 пн от 3’ конца и 8 пн от 5’конца;
Образованная брешь заполняется при помощи ДНК-полимераз δ и ε;
ДНК-лигаза сшивает концы.

Слайд 23 Рекомбинативная репарация
Репарация во время рекомбинации
Заключается в удалении

Рекомбинативная репарацияРепарация во время рекомбинации Заключается в удалении поврежденного фрагмента и замене его нормальным гомологичным участком

поврежденного фрагмента и замене его нормальным гомологичным участком


Слайд 24 Репарация двухцепочечных повреждений
Происходит при участии протеинкиназы Ku,
Механизм заключается

Репарация двухцепочечных поврежденийПроисходит при участии протеинкиназы Ku,Механизм заключается в следуюшем: протеинкиназа

в следуюшем: протеинкиназа узнает разрыв и предотвращает действие эндонуклеаз,

после чего катализирует соединение при участии лигазы.

Слайд 25 SOS-репарация
Механизм быстрого, но не всегда точного реагирования, на

SOS-репарацияМеханизм быстрого, но не всегда точного реагирования, на стресс.Обеспечивается специальными белками

стресс.
Обеспечивается специальными белками – LexA и RecA-протеазой.
Механизм:

- в ответ на повреждение происходит активация протеазной активности белка RecA, который расщепляет белок LexA, блокирующий гены ферментов репарации,
- активированные гены транскрибируются и синтезируются ферменты репарации, которые исправляют повреждение.

Слайд 26 Механизм SOS-репарации

Механизм SOS-репарации

Слайд 27 Метилирование и его биологическая роль
Присоединение метильной группы к

Метилирование и его биологическая рольПрисоединение метильной группы к цитозину и аденинуПроисходит

цитозину и аденину
Происходит при участии специального фермента метилтрансферазы
Метилированные участки

устойчивы к действию эндонуклеаз
Биологическая роль:
- у прокариот: защита собственной ДНК,
- у эукариот: инактивация генов (в гетерохроматиновых участках много метилированных последовательностей ДНК)

Слайд 28 Болезни человека, связанные с нарушениями процесса репарации
Пигментная ксеродерма
Атаксия
Анемия

Болезни человека, связанные с нарушениями процесса репарацииПигментная ксеродермаАтаксияАнемия ФанкониСиндром БлумаСиндром Вернера

Фанкони
Синдром Блума
Синдром Вернера



Слайд 29 Пигментная ксеродерма
Вызвана мутацией гена, участующего в репарации тиминовых

Пигментная ксеродермаВызвана мутацией гена, участующего в репарации тиминовых димеров;У пациентов наблюдается

димеров;
У пациентов наблюдается повышенная чувствительность к УФ облучению и

предрасположенность к раку кожи и меланомам;
к 4-5 годам у больных детей развивается рак кожи, а в 20%-30% случаев наблюдается неврологическая дегенерация.



Слайд 31 Атаксия
повышенная чувствительность к ионизирующей радиации;

Атаксия повышенная чувствительность к ионизирующей  радиации; как следствие, частота возникновения

как следствие, частота возникновения рака возрастает в 1200 раз

(особенно лейкемий);
болезнь проявляется в нарушениях двигательных функции, дегенеративных процессах на уровне мозга и тимуса.


Слайд 33 Анемия Фанкони
образование неспецифических связей между цепями ДНК;

Анемия Фанкони образование неспецифических связей между цепями ДНК; повышенная чувствительность к

повышенная чувствительность к химическим факторам;
болезнь проявляется в виде

тяжелой формы анемии и сопровождается отставанием в росте и развитии, а также иммунодефицитом.

Слайд 35 Синдром Блума
Вызван мутацией в гене геликазы и связан

Синдром БлумаВызван мутацией в гене геликазы и связан с нарушениями рекомбинативной

с нарушениями рекомбинативной системы репарации;
Наблюдается высокая частота хромосомных мутаций;
Характеризуется

повышенной чувствительностью к УФ лучам и проявляется в виде лейкемий.

Слайд 37 Синдром Вернера
Вызван мутацией гена Wrn, кодирующего белок с

Синдром ВернераВызван мутацией гена Wrn, кодирующего белок с геликазными и эндонуклазными

геликазными и эндонуклазными функциями.




Проявляется в нарушениях в функция органов

и организма, в целом, а также преждевременным старением.

  • Имя файла: reparatsiya-dnk.pptx
  • Количество просмотров: 169
  • Количество скачиваний: 0