РЕПАРАЦИЯ

РЕПАРАЦИЯ (от латинского reparatio — восстановление), свойственный клеткам всех организмов процесс восстановления природной (нативной) структуры ДНК, повреждённой при нормальном биосинтезе ДНК в клетке, а также физическими или химическими агентами. Осуществляется специальными ферментными системами клетки. Наиболее изучена репарация ДНК бактерий, повреждённой ультрафиолетовыми или ионизирующими излучениями. Обычно рассматривают 3 основных механизма репарации: фоторепарацию (фотореактивацию), эксцизионную репарацию и пострепликативную репарацию. Фоторепарация заключается в расщеплении ферментом дезоксирибопиримидинфотолиазой, активируемой видимым светом, циклобутановых димеров, возникающих в ДНК под действием ультрафиолетового излучения. Эксцизионная репарация заключается в узнавании повреждения ДНК, вырезании (эксцизии) повреждённого участка, ресинтезе ДНК по матрице интактной цепочки и восстановлении непрерывности цепи ДНК. Пострепликативная репарация включается в тех случаях, когда эксцизионная репарация не справляется с устранением всех повреждений, возникших в ДНК до её репликации. В этом случае воспроизведение повреждённых молекул приводит к появлению молекул с однонитевыми пробелами, а нативная структура восстанавливается с использованием, этапа рекомбинации. Ферменты репарации принимают участие в редупликации и рекомбинации, а также в мутационном процессе. В последнем случае в клетке работает особый тип индуцибельной репарации, склонной к ошибкам. В результате происходит восстановление нативной структуры ДНК, однако, с искажением заключённой в ней генетической информации. Мутации, блокирующие процессы репарации, часто приводят к повышению или понижению частоты мутационного процесса. Ряд наследственных заболеваний (например, пигментная ксеродерма, атаксия-телеангиэктазия, прогерия) связан с дефектами систем репарации. Штаммы бактерий и дрожжей, дефектные по репарации и обладающие повышенной чувствительностью к повреждающим агентам, используются в качестве индикаторов в генетической токсикологии. В радиобиологии под репарацией понимают восстановление биологических объектов от повреждений ионизирующим или ультрафиолетовым излучением. У многоклеточных организмов репарация проявляется в форме регенерации повреждённых облучением органов и тканей.