SOS-система: различия между версиями

[отпатрулированная версия][отпатрулированная версия]
Содержимое удалено Содержимое добавлено
м Bot: HTTP→HTTPS (v465)
м ВП:К удалению/13 января 2018#Шаблон:Биофото, replaced: {{Биофото → {{subst:биофото
Строка 1:
{{Биофото|[[Файл:SOS response antibiotic resistance ru.png|thumb|right|Предполагается, что SOS-ответ может лежать в основе [[Эволюция|эволюции]] [[Бактерии|бактерий]] по приобретению некоторых типов [[Устойчивость к антибиотикам|устойчивости к антибиотикам]]<ref>{{cite journal | title=After 30 Years of Study, the Bacterial SOS Response Still Surprises Us | journal=PLoS Biology | author=Michel B | year=2005 | volume=3 | issue=7 | page=e255 | doi=10.1371/journal.pbio.0030255 | pmid=16000023 | pmc=1174825}}</ref>.|color=lightblue}}]]
'''SOS-систе́ма''' — защитная система, включающаяся в [[Клетка (биология)|клетке]] в ответ на повреждения [[ДНК]], произошедшие в [[Клеточный цикл|клеточном цикле]] и не устранённые при [[Репарация ДНК|репарации ДНК]], и начало [[мутагенез]]а. Система включает в себя [[белок]] [[RecA]] ([[Rad51]] у [[эукариот]]). Белок RecA, стимулированный одноцепочечной ДНК, участвует в инактивации репрессора [[LexA]] и, таким образом, запускает SOS-систему. Эта система репарации нередко допускает ошибки.
== Открытие ==
SOS-система была открыта и названа в [[1975 год]]у [[Радман, Мирослав|Мирославом Радманом]]<ref>{{cite journal | title=Phenomenology of an inducible mutagenic DNA repair pathway in Escherichia coli: SOS repair pichulein hypothesis | last=Radman | first=M | journal=Basic Life Sciences | year=1975 | volume=5A | pages=355–367 | pmid=1103845}}</ref>.
== Механизм ==
В нормальных условиях [[ген]]ы SOS-системы подавляются репрессирующими белками LexA. При этом LexA связывается с последовательностю из 20 пар [[нуклеотид]]ов в области [[Оператор (биология)|операторов]] SOS-генов (SOS-бокс). Некоторые из SOS-генов, тем не менее, [[Экспрессия генов|экспрессируются]] на некотором уровне даже в подавлённом виде, так как их SOS-бокс обладает высоким сродством к LexA. Активация SOS-генов происходит после повреждения ДНК, а именно образования одноцепочечных участков ДНК (оцДНК) в [[Репликационная вилка|репликационной вилке]], где [[ДНК-полимераза]] блокирована. RecA формирует филаменты около этих одноцепочечных участков (процесс идёт с затратой [[АТФ]]) и таким образом активируется. Активированная форма RecA взаимодействует с репрессором LexA, способствуя его самоотделению от оператора<ref>Nelson, David L., and Michael M. Cox. Lehninger: Principles of Biochemistry 4th Edition. New York: W.H. Freeman and Company, 2005. page 1098.</ref> .
 
Постепенно репрессия SOS-генов уменьшается в соответствии с родством LexA к SOS-боксам. Операторы, которые в меньшей степени связываются с LexA, первыми экспрессируются полностью. Таким образом LexA может последовательно активировать различные механизмы репарации. Гены с неактивными SOS-боксами (например, lexA, recA, uvrA, uvrB и uvrD) полностью вовлекаются в защитный ответ. По этой причине первым запускаемым механизмом репарации является вырезка нуклеотидов ({{lang-en|nucleotide excision repair (NER)}}), чьей целью является зафиксировать повреждения ДНК без вовлечения полномасштабного SOS-механизма.
Строка 12:
Недавние исследования показали, что SOS-система может играть основную роль в появлении [[Мутация|мутаций]] у [[Бактерии|бактерий]], вызывающих [[Устойчивость к антибиотикам|устойчивость]] к некоторым [[антибиотик]]ам<ref name="Lee">{{cite journal | title=Inhibition of Mutation and Combating the Evolution of Antibiotic Resistance | last=Cirz | first=RT et al. | journal=PLoS Biology | year=2005 | volume=3 | issue=6 | page=e176 | doi=10.1371/journal.pbio.0030176 | pmid=15869329 | last2=Chin | first2=JK | last3=Andes | first3=DR | last4=De Crécy-Lagard | first4=V | last5=Craig | first5=WA | last6=Romesberg | first6=FE | pmc=1088971}}</ref>. Увеличение частоты мутаций в ходе SOS-ответа вызывается тремя ДНК-полимеразами, допускающими ошибки, — [[ДНК-полимераза I]], [[ДНК-полимераза IV]] и [[ДНК-полимераза V]]<ref name="Lee"/>. В настоящее время исследователи изучают эти белки, чтобы создать препараты, отключающие SOS-репарацию. Но тем временем у бактерий постепенно развивается устойчивость к антибиотикам, и, таким образом, они остаются высоко жизнеспособными при действии некоторых антибактериальных препаратов<ref>{{cite journal | title=A Molecular Target for Suppression of the Evolution of Antibiotic Resistance: Inhibition of the Escherichia coli RecA Protein by N6-(1-Naphthyl)-ADP | last=Lee | first=AM et al. | journal=Journal of Medicinal Chemistry | year=2005 | volume=48 | issue=17 | pages=5408–5411 | doi=10.1021/jm050113z | pmid=16107138 | last2=Ross | first2=CT | last3=Zeng | first3=BB | last4=Singleton | first4=SF}}</ref>.
== Проверка на генотоксичность ==
У {{bt-ruslat|Escherichia coli{{!}}кишечной палочки|Escherichia coli}} SOS-репарацию могут вызвать различные повреждающие ДНК агенты, как, например, описанные выше антибиотики. Используя преимущество активации [[Лактозный оперон|лактозного оперона]] (ответственного за выработку [[Бета-галоксидаза|бета-галоксидазы]], [[фермент]]а, расщепляющего [[Лактоза|лактозу]]) под контролем SOS-связанного белка, можно провести простой колориметрический анализ. В бактериальную клетку вводится аналог лактозы, который потом разлагается бета-галаксидазой, в результате чего образуется окрашенное соединение, количество которого можно измерить при помощи [[Спектрофотомерия|спектрофотомерии]]. Степень окрашенности является косвенным признаком количества выделенной бета-галаксидазы, а она, в свою очередь, напрямую связана со степенью повреждённости ДНК.
 
У ''E. coli'' обнаружено достаточно много мутаций, в числе которых есть несколько мутаций, например, мутация гена uvrA, устраняющая неспособность [[штамм]]а проводить полномасштабное удаление повреждённых фрагментов, что усиливает ответ на некоторые ДНК-повреждающие агенты, а также мутация гена rfa, которая развивается у бактерий с недостатком [[Липополисахариды|липополисахаридов]], улучшающая [[Диффузия|диффузию]] этих веществ в клетку и запуская при этом SOS-ответ<ref>{{cite journal | author= Quillardet, Hofnung | title= The SOS Chromotest: A Review | journal= Mutation Research | year= 1993 | volume = 297| issue = 3| pages= 235-279 https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC347033/| doi= 10.1016/0165-1110(93)90019-J | pmc= 347033 | pmid=6821127}}</ref>.
== Примечания ==
{{примечания}}
 
{{Репарация ДНК}}