โรงเรียนบ้านชัฏหนองหมี

หมู่ 4 บ้านชัฏหนองหมี ต.ท่าเคย อ.สวนผึ้ง จ.ราชบุรี 70180

Mon - Fri: 9:00 - 17:30

061-421-0160

นิวคลีโอไทด์ การปกป้องและลดการบิดเบือนข้อมูลทางพันธุกรรมในระดับ DNA

นิวคลีโอไทด์ ปัจจัยสำคัญในการรักษาข้อมูลทางชีวภาพเมื่อเวลาผ่านไป ในเซลล์และสิ่งมีชีวิตหลายชั่วอายุคน คือความเฉื่อยทางเคมีของดีเอ็นเอนี้เพียงอย่างเดียว แต่ไม่เพียงพอการเปลี่ยนแปลงในลำดับนิวคลีโอไทด์ของ DNA ที่บิดเบือนความหมายของข้อมูลทางพันธุกรรมเกิดขึ้น เนื่องจากข้อผิดพลาดที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ เช่น การจำลองแบบ การรวมตัวใหม่ การซ่อมแซม DNA รวมถึงภายใต้อิทธิพลของภายในที่รุนแรง ชนิดของออกซิเจนที่เกิดปฏิกิริยา

อนุมูลอิสระความผันผวนของอุณหภูมิ หรือภายนอกคอสมิกควอนตา ตัวแทนพลังงานยูวีและอินฟราเรด รังสีไอออไนซ์ สารเคมีบางชนิด กลไกของการจำลองแบบดีเอ็นเอมีลักษณะพิเศษ ข้อผิดพลาด 1 ครั้งต่อการจับคู่นิวคลีโอไทด์เสริมถึง 10 ครั้ง แต่ความแม่นยำไม่แน่นอน เอนไซม์ DNA พอลิเมอเรส มีบทบาทสำคัญในการสร้างความมั่นใจ ในความน่าเชื่อถือสูงของการจำลองแบบ ซึ่งมีหน้าที่รวมถึงการเลือกนิวคลีโอไทด์ที่ถูกต้อง

นิวคลีโอไทด์

จากกลุ่มของนิวคลีโอไซด์ไตรฟอสเฟต ATP,TTP,GTP และ CTP และการยึดติดที่แม่นยำตาม ความยาวของสายโซ่ DNA แม่ของแม่แบบ เช่น รวมไว้ในห่วงโซ่ย่อยที่กำลังก่อสร้างนำหน้าและล้าหลัง ในสถานที่ที่เหมาะสม ข้อผิดพลาดในการผสมพันธุ์ การรวมนิวคลีโอไทด์ที่ผิดพลาด ยังคงเกิดขึ้นบ่อยครั้งที่พวกเขาขึ้นอยู่กับการก่อตัวในเซลล์ ของการเปลี่ยนแปลงทางเคมี เทาโทเมอร์เกิดขึ้นกับความถี่ 1 ใน 10 รูปแบบของเบสไนโตรเจน

รูปแบบของเทาโทเมอร์ เช่น ของไซโตซีนไม่จับคู่กับกวานีน แต่มีอะดีนีนตามกฎแล้วมีฐานเทาโทเมอร์อยู่ในช่วงเวลาสั้นๆ เมื่อมีการเปลี่ยนแปลง ในรูปแบบปกติในสาย DNA ของลูกสาวที่กำลังเติบโตในคู่ของนิวคลีโอไทด์ที่สอดคล้องกันกฎของการเติมเต็มจะถูกละเมิด ซึ่งนำไปสู่การปรากฏตัวของนิวคลีโอไทด์ที่ไม่มีการจับคู่ กลไกกระตุ้นการแก้ไขหรือแก้ไขตัวเองของข้อความ DNA จะแยกนิวคลีโอไทด์ที่ผิดออก หน้าที่ของการแก้ไขระดับโมเลกุล

ดำเนินการโดยเอนไซม์ DNA พอลิเมอเรสซึ่งในกรณีนี้แสดงกิจกรรมเร่งปฏิกิริยาของนิวคลีเอส ฟังก์ชันตัวแก้ไขของ DNA พอลิเมอเรสยังประกอบด้วยความจริงที่ว่าหลังจากสารตั้งต้น ดีออกซีไรโบนิวคลีโอไทด์ ไตรฟอสเฟตตัวต่อไปได้เข้ามาแทนที่ตามความยาวของโมเลกุลแม่แบบ แต่ก่อนที่จะยึดติดกับห่วงโซ่ลูกสาวที่กำลังเติบโต เอนไซม์จะเปลี่ยนสามมิติ โครงสร้างและถ้านิวคลีโอไทด์มีข้อผิดพลาด การรวมส่วนใหญ่จะไม่เกิดขึ้น

เมื่อแก้ไขเสร็จแล้ว DNA พอลิเมอเรสยังคงสร้างสาย DNA นิวคลีโอไทด์ของลูกสาวต่อไปโดยนิวคลีโอไทด์ ผลที่ตามมาของการแก้ไขตัวเอง การแก้ไขตัวเองคือการลดความถี่ของข้อผิดพลาด ในการจำลองแบบตามลำดับความสำคัญ หรือ 10 เท่าจาก 10 ถึง 5 เป็น 10 ถึง 6 นอกจากข้อผิดพลาดในการผสมพันธุ์แล้ว สาเหตุของความเสียหายต่อโครงสร้างหลัก ลำดับนิวคลีโอไทด์ของ DNA และด้วยเหตุนี้การบิดเบือนของข้อมูลทางชีววิทยาสามารถเกิดขึ้นได้เองโดยธรรมชาติ

การสูญเสียเบสพิวรีนไนโตรเจนของอะดีนีน และกัวนีนโดยพอลิเมอร์ การทำให้บริสุทธิ์โดยเฉลี่ย เซลล์ดิพลอยด์สูญเสีย 5×10 4 ต่อวัน พิวรีนซึ่งตัวอย่างเช่นมากกว่า 70 ปี อายุขัยเฉลี่ยของบุคคลในประเทศที่พัฒนาแล้วทางเศรษฐกิจ ในกรณีที่ไม่มีกระบวนการซ่อมแซม จะนำไปสู่การสูญเสียประมาณ 25 เปอร์เซ็นต์ ของนิวคลีโอไทด์ที่สอดคล้องกันใน DNA การดัดแปลงทางเคมีของไนโตรเจน เบสโดยการเพิ่มหมู่เมทิลหรือเอทิล ดีอะมิเนชันไซโตซีนซึ่งในกรณีนี้จะกลายเป็นยูราซิล

การเชื่อมขวางของเบสไทมีนที่อยู่ใกล้เคียง ภายใต้การกระทำของการฉายรังสี UV การแตกของโมเลกุลดีเอ็นเอแบบ เส้นเดียวภายใต้อิทธิพลของรังสีเอกซ์หรือแบบคู่ เกลียวแตกภายใต้อิทธิพลของรังสี α ที่แข็ง การเปลี่ยนแปลงประเภทนี้ส่วนใหญ่หมดไปเนื่องจากกลไกของการซ่อมแซมระดับโมเลกุล การกู้คืนมีการซ่อมแซมล่วงหน้า พร้อมกับการจำลองดีเอ็นเอ การซ่อมแซมหลังการจำลอง ส่งผลกระทบต่อเกลียวดีเอ็นเอของลูกสาวที่ก่อตัวแล้ว

ในกรณีแรกกระบวนการเริ่มต้นด้วยการระบุห่วงโซ่ย่อย ที่สร้างขึ้นใหม่ซึ่งมีข้อผิดพลาด ในเวลาเดียวกันสายโซ่มารดาที่ 2 ในขั้นต้นของไบสไปรัลยังคงลำดับที่ถูกต้อง ลำดับของนิวคลีโอไทด์ ความแตกต่างในเกลียวคู่ของสายโซ่แม่และลูกเป็นไปได้ในบางกรณี เนื่องจากโมเลกุลดีเอ็นเอของลูกแตกต่างจากสายแม่ โดยระดับของเมทิลเลชันที่ค่อนข้างต่ำ ในอีกกรณีหนึ่ง ความแตกต่างนั้นขึ้นอยู่กับการแบ่งตามเส้นทางของห่วงโซ่ลูกสาว ซึ่งรวมถึงในสิ่งมีชีวิตที่สูงกว่า

ตามขอบเขตของตัวจำลองที่อยู่ติดกัน ขั้นตอนต่อไปคือการหาตำแหน่งของข้อผิดพลาดและการกำหนด บ่อยครั้งที่การกำหนดดังกล่าว เป็นการแตกหักที่จุดที่เกิดความเสียหายต่อพันธะฟอสโฟไดสเตอร์ ตัวอย่างเช่น กับการสูญเสียเบสพิวรีน ซึ่งต้องใช้เอนไซม์เอนโดนิวคลีเอส จากนั้นเปิดการทำงานของเอนไซม์เอ็กโซนิวคลีเอสในขั้นตอนนี้ บริเวณที่ถูกดัดแปลงของพอลิเมอร์ ร่วมกับนิวคลีโอไทด์ที่อยู่ติดกัน จะถูกตัดออกและนำออกแทนที่ DNA พอลิเมอเรส

โดยใช้สายโซ่หลักปกติ เป็นแม่แบบเติมเต็มส่วนที่ขาดหายไปให้สมบูรณ์ ตามกฎของการเสริม นิวคลีโอไทด์ ถัดไปความต่อเนื่องของโมเลกุล DNA กลับคืนมา ในระหว่างการดัดแปลงทางเคมีของเบสไนโตรเจน โดยการดีอะมิเนชัน แอลคิเลชัน เอนไซม์ ดีเอ็นเอไกลโคซิเลสจะเกี่ยวข้องกับการซ่อมแซมดีเอ็นเอจำนวนประมาณ 20 โดยตระหนักถึงความเสียหายที่เกี่ยวข้อง ซึ่งจะถูกลบออกด้วยการฟื้นฟูลำดับนิวคลีโอไทด์ที่ต้องการ

หากการละเมิดโครงสร้างของโมเลกุล DNA ประกอบด้วยการก่อตัวของไทมีนไดเมอร์ T-T ส่วนที่ขยายเพียงพอของสายโซ่ DNA ที่มีข้อผิดพลาดอาจถูกลบออก การฟื้นฟูไซต์ที่ไซต์ของชิ้นส่วนตัด เกิดขึ้นโดยใช้เอนไซม์ซ่อมแซมก่อนการจำลองตามที่อธิบายไว้ข้างต้นช่องว่าง นั้นเต็มไปด้วยนิวคลีโอไทด์ที่ถูกต้อง ตามกฎของการเสริมเติมเต็ม และความสมบูรณ์ของดีออกซีไรโบโพลีนิวคลีโอไทด์กลับคืนมา

 

บทความอื่นที่น่าสนใจ :  Cell ทำความเข้าใจเกี่ยวการดัดแปลงพันธุกรรมของเซลล์สัตว์และพืช