Фотореактивация

Неоспоримым фактом является то, что ультрафиолетовый свет (УФ) повреждает уникальную молекулу ДНК. Повреждения в основном касаются пиримидиновых оснований – тимина и цитозина. Под влиянием УФ света происходит перераспределение валентностей в пиримидиновых основаниях, т.е. между находящимися рядом на одной нити двумя тиминами, двумя цитозинами или тимином и цитозином. Следствием этого является появление необычной химической связи между основаниями и возникновение димера (два нуклеотида) – тиминового (тимин-тимин), цитозинового (цитозин-цитозин) или тимин-цитозинового. Водородная связь между оппозитными нуклеотидами при этом разрушается (рис. 47). Есть данные о том, что пиримидиновые димеры способны активировать процессы приводящие к развитию опухолевых заболеваний.

Возникшая мутация репарируется несколькими системами репарации. Одна из них фотореактивация. Основной фермент этой реакции – белок фотолиаза имеет сложную белковую структуру. На одном участке молекулы находится светочувствительный центр воспринимающий фотоны синего света и активирующий фермент. Фермент в таком состоянии находит димеры в молекуле ДНК, разрывает образован-

ные УФ связи между тиминами и восстанавливает межнитевые водородные связи пиримидин – пурин. По завершению цикла фермент отходит от ДНК.

Сахарофосфатный остов

Нуклеиновые основания

Водородные

связи

Г Ц

УФ Т А

Т А

Г Ц

Рис. 47. Схема образования тиминовых димеров под действие УФ-облучения. Образовавшаяся химическая связь между тиминами одной нити показаны пунктирной линией.

Следует отметить, что при этом типе репарации фермент непосредственно действует на повреждение, восстанавливая его. Это классический тип прямой репарация.