Медицинское информационное агентство

3.3. Репарация ошибок и повреждений ДНК
Несмотря на высокую точность репликации, в молекуле ДНК постоянно 
происходят повреждения, вызванные УФО, радиационным излучением, дей-
ствием разнообразных веществ внешней и внутренней среды. Под влиянием 
этих физических и химических факторов в структуре ДНК происходит:
x
дезаминирование оснований (из цитозина образуется урацил);
x
депуринизация — гидролитическое отщепление пуриновых оснований;

---

80
Биологическая химия
Рис. 3.12. 
Удаление РНК-праймеров из отстающей цепи в ходе синтеза ДНК.
ДНК-полимераза 
D
синтезирует олигорибонуклеотид, которым начинается каждый фраг-
мент Оказаки в отстающей нити ДНК. Когда следующий фрагмент Оказаки достигает прай-
мера предыдущего фрагмента, ДНК-полимераза 
G
отделяется, а праймер предыдущего 
фрагмента удаляют эндонуклеаза или РНКаза. ДНК-полимераза 
E
удлиняет последний 
фрагмент, заполняя «брешь». ДНК-лигаза сшивает предыдущий и вновь синтезированный 
фрагменты между собой

---

81
Раздел 3. 
Синтез нуклеиновых кислот и белков
x
образование пиримидиновых димеров;
x
разрыв нуклеотидных цепей;
x
появление ковалентных сшивок между цепями или между цепями и ги-
стонами;
x
включение некомплементарного основания, вызванное ошибками репли-
кации.
За сутки в каждой клетке происходят тысячи повреждений ДНК. Исправле-
ние нарушений в структуре макромолекулы осуществляют системы репарации 
ДНК, которые функционируют в ядре клеток постоянно вне зависимости от 
фаз клеточного цикла. Универсальная система репарации работает следующим 
образом (рис. 3.13).
Рис. 3.13. 
Репарация эукариотических ДНК. 
Специфическая эндонуклеаза узнает место повреждения и рас-
щепляет 3’,5’-фосфодиэфирную связь недалеко от этого места. 
Экзонуклеаза удаляет участок ДНК, содержащий повреждение. 
ДНК-полимераза 
E
заполняет «брешь» в поврежденной нити ДНК 
ДНК-лигаза соединяет основной и новообразованный участки 
в нити ДНК

---

82
Биологическая химия
Тиминовый
димер
O
O
O
O
N
O
H
3
C
O
N
O
H
3
C
O
H
H
Рис
1 14
x
Специфическая 
эндонуклеаза
обнаруживает нарушение комплементар-
ности и гидролитически расщепляет 3’,5’-фосфодиэфирную связь в по-
врежденной нити ДНК.
x
Экзонуклеаза
удаляет около 30 нуклеотидных остатков по обе стороны от 
места разрыва.
x
К 3’-концу образовавшейся «бреши» присоединятся 
ДНК-полимераза 
E
и, используя дНТФ в качестве субстратов и доноров энергии, заполнят 
«брешь».
x
Одиночный разрыв между вновь синтезированной и основной нитями 
ДНК устраняет 
ДНК-лигаза
, использующая АТФ в качестве источника 
энергии.
В ряде случаев в репарации участвуют и некоторые другие ферменты. Так, 
если произошло дезаминирование азотистых оснований (например, цито-
зин превратился в урацил), то некомплементарное основание может удалять 
фермент