Биологические антимутационные механизмы. Репарация ДНК.
Биологические антимутационные механизмы: система репарации, диплоидность организмов, вырожденность генетического кода, антимутагенные факторы.
Антимутационные механизмы: речь идет об особенностях функционирования ДНК – полимеразы, отбирающей требуемые нуклеотиды в процессе репликации ДНК, а также осуществляющей самокоррекцию при образовании новой цепи ДНК наряду с редактирующей эндонуклеазой.
Или Антимутационные механизмы обеспечивают обнаружение, устранение или подавление активности онкогенов. Реализуются антимутационные механизмы при участии онкосупрессоров и систем репарации ДНК.
Репарация ДНК
Репарация - особая функция клеток, заключающаяся в способности исправлять химические повреждения и разрывы в молекулах ДНК, повреждённой при нормальном биосинтезе ДНК в клетке или в результате воздействия физическими или химическими агентами. Осуществляется специальными ферментными системами клетки.
Основные типы повреждения ДНК
- Повреждение одиночных нуклеотидов
- Повреждение пары нуклеотидов
- Разрыв цепи ДНК
- Образование поперечных сшивок между основаниями одной цепи или разных цепей ДНК
Типы репарации
У бактерий имеются по крайней мере 2 ферментные системы, ведущие репарацию — прямая иэксцизионная.
Прямая репарация
Прямая репарация наиболее простой путь устранения повреждений в ДНК , в котором обычно задействованы специфические ферменты, способные быстро (как правило, в одну стадию) устранять соответствующее повреждение, восстанавливая исходную структуру нуклеотидов. Так действует, например, O6-метилгуанин-ДНК-метилтрансфераза, которая снимает метильную группу с азотистого основания на один из собственныхостатков цистеина.
|
|
|
Эксцизионная репарация
Эксцизионная репарация (англ. Excision — вырезание) включает удаление повреждённых азотистых оснований из ДНК и последующее восстановление нормальной структуры молекулы.
Пострепликативная репарация
Тип репарации, имеющей место в тех случаях, когда процесс эксцизионной репарации недостаточен для полного исправления повреждения: после репликации с образованием ДНК, содержащей поврежденные участки, образуются одноцепочечные бреши, заполняемые в процессе гомологичной рекомбинации при помощи белка RecA.
Пострепликативная репарация была открыта в клетках E.Coli (кишечная палочка), не способных выщеплять тиминовые димеры. Это единственный тип репарации, не имеющий этапа узнавания повреждения.
Размножение как свойство жизни. Многообразие форм размножения. Сравнительная характеристика бесполого и полового размножения. Биологическое значение размножения.
|
|
|
Размножение – это свойство организмов производить потомство или способность организмов к самовоспроизведению. Являясь важнейшим свойством живого, размножение обеспечивают непрерывность жизни, продолжение видов.
Существует половое (амфимиксис) и бесполое (апомиксис) размножение. Бесполое размножение представляет собой процесс, в котором участвует лишь один родитель – многоклеточный организм или клетка); половое размножение – процесс с участием двух родителей, каждый из которых имеет собственную репродуктивную систему и продуцирует половые клетки – гаметы.
Бесполое размножение
Размножение вирусов связано с молекулами нуклеиновых кислот, точнее со способностью их к самоудвоению. Происходит за счет разрыва слабых водородных связей.
Вегетативное размножение
Из части, отделившейся от материнского организма, развивается новый организм (митоз).
Шизогония – множественное деление, заключается в делении ядра с последующим разделением цитоплазмы. Например, малярийный плазмодий в эритроцитах человека.
У многоклеточных животных наблюдается фрагментация тела на части, после чего развивается новый организм из каждого фрагмента (гидры).
|
|
|
Почкование – на материнской клетке образуется вырост с ядром, который затем отделяется и становится самостоятельным организмом (дрожжи).
Спорообразование
Происходит образование спор – клеток с собственным ядром и цитоплазмой, покрытых плотной оболочкой. Эти клетки способны к длительному существованию в неблагоприятных условиях.
Половое размножение
У бактерий – конъюгация. Она служит аналогом полового процесса и является системой рекомбинации этих организмов. У простейших – конъюгация либо сингамия и аутогамия.
У многоклеточных – образование гамет → оплодотворение → образование зигот.
Копуляция – слияние одноклеточных животных, являющихся гаметами, в одну, которая является споровой формой.
Различия:
1) В бесполом размножении участвует один организм, а в половом – два.
2) В бесполом размножении участвуют соматические клетки, размножающиеся митозом, а в половом – половые клетки (гаметы), полученные путем мейоза. Следовательно, при бесполом размножении дети получаются одинаковые, а при половом – разные.
3) При половом размножении происходят большие затраты энергии (на поиск полового партнера и т.п.). При бесполом размножении затраты энергии меньше. Сдедовательно, при одинаковых затратах бесполым путем можно получить больше потомства и в более короткие сроки.
|
|
|
Главным отличием полового размножения от бесполого является рекомбинация (разные дети; за счет этого создается материал для естественного отбора).
Многие организмы могут размножаться как половым, так и бесполым путем (например, кишечнополостные).
- В хороших условиях организму выгодно делать детей таких же, как он, хорошо приспособленных, т.е. размножаться бесполым путем.
- В плохих условиях организму нет смысла делать детей таких же, как он, плохо приспособленных, поэтому он размножается половым путем, делает разных детей, в надежде, что кто-то из них случайно окажется более приспособленным, чем родитель.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 4029; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!