Πώς τα κύτταρα σας εμποδίζουν τα σφάλματα στην αναπαραγωγή;
Μηχανισμοί για την πρόληψη σφαλμάτων στην αντιγραφή DNA:
1. Διόρθωση από πολυμεράσες DNA:
* Οι πολυμεράσες DNA είναι ένζυμα που είναι υπεύθυνα για την κατασκευή νέων κλώνων DNA.
* Έχουν μια ενσωματωμένη λειτουργία "διόρθωσης".
* Εάν προσθέσουν λάθος νουκλεοτίδιο, μπορούν να ανιχνεύσουν το σφάλμα και να το αφαιρέσουν πριν προχωρήσουν. Αυτό είναι σαν το backspacing σε έναν επεξεργαστή κειμένου.
2. Σύστημα επισκευής αναντιστοιχίας:
* Αυτό το σύστημα ελέγχει για αναντιστοιχίες μεταξύ του νεοεμφανιζόμενου κλώνου DNA και του κλώνου προτύπου.
* Ειδικά ένζυμα αφαιρέστε το λανθασμένο νουκλεοτίδιο και αντικαταστήστε το με το σωστό.
3. Επισκευή εκτομής βάσης (BER):
* Αυτό το σύστημα επισκευάζει κατεστραμμένες ή τροποποιημένες βάσεις στο DNA.
* Αφαιρεί τη κατεστραμμένη βάση, εισάγει το σωστό και σφραγίζει το κενό.
4. Επισκευή εκτομής νουκλεοτιδίων (NER):
* Αυτό το σύστημα αφαιρεί τις ογκώδεις αλλοιώσεις από το DNA, όπως αυτές που προκαλούνται από την υπεριώδη ακτινοβολία.
* Αφαιρεί ένα σύντομο τμήμα του DNA που περιέχει τη βλάβη και το αντικαθιστά με τη σωστή ακολουθία.
5. Συντήρηση τελομερών:
* Τα τελομερή είναι προστατευτικά καλύμματα στα άκρα των χρωμοσωμάτων.
* Αποτρέπουν την υποβάθμιση του DNA κατά τη διάρκεια της αναπαραγωγής.
* Το ένζυμο τελομεράσης βοηθά στη διατήρηση του μήκους των τελομερών.
6. Άλλοι μηχανισμοί:
* μεθυλίωση DNA: Αυτή η διαδικασία βοηθά στη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης και μπορεί επίσης να διαδραματίσει κάποιο ρόλο στην επισκευή του DNA.
* Δομή χρωματίνης: Η δομή του DNA εντός του κυττάρου (χρωματίνη) μπορεί να επηρεάσει την αντιγραφή και την επισκευή του DNA.
* Σημεία ελέγχου κυτταρικού κύκλου: Αυτά τα σημεία ελέγχου παρακολουθούν την πρόοδο της αναπαραγωγής και διασφαλίζουν ότι τα σφάλματα διορθώνονται πριν διαιρέσει το κύτταρο.
Συνέπειες των σφαλμάτων στην αναπαραγωγή:
Τα σφάλματα στην αντιγραφή του DNA μπορούν να οδηγήσουν σε μεταλλάξεις, οι οποίες είναι μόνιμες αλλαγές στην αλληλουχία DNA. Αυτές οι μεταλλάξεις μπορούν να έχουν ποικίλες συνέπειες, όπως:
* Γενετικές ασθένειες: Οι μεταλλάξεις σε γονίδια μπορούν να προκαλέσουν κληρονομικές διαταραχές.
* Καρκίνος: Οι μεταλλάξεις σε γονίδια που ελέγχουν την κυτταρική ανάπτυξη και διαίρεση μπορούν να συμβάλουν στην ανάπτυξη του καρκίνου.
* γήρανση: Η συσσώρευση μεταλλάξεων με την πάροδο του χρόνου μπορεί να συμβάλει στη διαδικασία γήρανσης.
Παρά τους εξελιγμένους μηχανισμούς, τα σφάλματα στην αναπαραγωγή συμβαίνουν περιστασιακά. Η συχνότητα αυτών των σφαλμάτων είναι εξαιρετικά χαμηλή, αλλά ακόμη και ένας μικρός αριθμός μεταλλάξεων μπορεί να έχει σημαντικές συνέπειες.
