Мутации ДНК и репарация

ДНК способна реплицироваться очень точно, но ошибки при репликации все же случаются. Любое изменение последовательности оснований в ДНК при передаче ее от одного поколения другому называется мутацией. Мутации могут происходить где угодно в последовательности ДНК, но не все мутации приводят к видимым изменениям в организме. Такие изменения происходят только при мутациях в последовательности ДНК генов.

Изменения в ДНК необязательно носят постоянный характер. У клеток есть механизмы репарации (восстановления) ДНК:

1. Фотореактивация. В некоторых клетках, например, таких, как бактерия Е. coli, имеется фермент, активируемый светом и исправляющий повреждения ДНК.

2. Эксцизия. Четырехступенчатый процесс восстановления ДНК.
• одна нить ДНК разрезается ферментом, называемым УФ-эндонуклеазой;
• фермент ДНК-полимераза удаляет нуклеотиды около разреза, включая поврежденные участки;
• ДНК-полимераза заменяет удаленные нуклеотиды правильными, используя неразрезанную комплементарную нить как матрицу;
• фермент полинуклеотид-лигаза склеивает образовавшиеся разрывы в ДНК.

3. Репарация ошибочно спаренных оснований. Основания, спаренные с несоответствующими им по комплементарности, удаляются вырезанием.

4. SOS-репарация. Бреши в ДНК иногда могут быть запечатаны без учета комплементарности оснований. Это происходит при обширных повреждениях в ДНК и позволяет клетке восстановить повреждения и выжить, но увеличивает риск образования мутаций.

Ссылка
Мутации и их воздействие на организмы подробно разбираются в главе 7.

В клеточном ядре молекулы ДНК собраны в большие тела, называемые хромосомами. Поскольку хромосомы можно легко увидеть в обычный микроскоп, они были подробно изучены задолго до понимания структуры и функции ДНК.

В следующей главе мы рассмотрим структуру хромосом и их роль в генетике.