Репарация

РЕПАРÁЦИЯ (от лат. reparatio – восстановление), свойственный клеткам всех организмов процесс восстановления природной (нативной) структуры ДНК, повреждённой при нормальном биосинтезе ДНК в клетке, а также физич. или химич. агентами. Осуществляется спец. ферментными системами клетки. Наиб. изучена Р. ДНК бактерий, повреждённой ультрафиолетовыми или ионизирующими излучениями. Обычно рассматривают 3 осн. механизма Р.: фоторепарацию (фотореактивацию), эксцизионную Р. и пострепликативную Р. Фоторепарация заключается в расщеплении ферментом дезоксирибопиримидинфотолиазой, активи- руемой видимым светом, циклобутановых димеров, возникающих в ДНК под действием ультрафиолетового излучения. Эксци- зионная Р. заключается в узнавании повреждения ДНК, вырезании (эксцизии) повреждённого участка, ресинтезе ДНК по матрице интактной цепочки и восстановлении непрерывности цепи ДНК. Пост- репликативная Р. включается в тех случаях, когда эксцизионная Р. 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 Р. принимают участие в редупликации и рекомбинации, а также в мутационном процессе. В последнем случае в клетке работает особый тип индуцибельной Р., склонной к ошибкам. В результате происходит восстановление нативной структуры ДНК, однако с искажением заключённой в ней генетич. информации. Мутации, блокирующие процессы Р., часто приводят к повышению или понижению частоты мутационного процесса. Ряд наследств. заболеваний (напр., пигментная ксеродерма, атаксиятелеангиэктазия, прогерия) связан с дефектами систем Р. Штаммы бактерий и дрожжей, дефектные по Р. и обладающие повышенной чувствительностью к повреждающим агентам, используются в качестве индикаторов в генетич. токсикологии.

В радиобиологии под Р. понимают восстановление биол. объектов от повреждений ионизирующим или ультрафиолетовым излучением. У многоклеточных организмов Р. проявляется в форме регенерации повреждённых облучением органов и тканей.

Смит К., Хэнеуолт Ф., Молекулярная фотобиология, М., пер. с англ., 1972; Жестяников В. Д., Репарация ДНК и ее биологическое значение, Л., 1979; Τимофеев-Ресовский Н. В., Савич А. В., Шальнов М. И., Введение в молекулярную радиобиологию, М., 1981; Friedberg Ε. С., DNA repair, N. Y., 1985.