Fotoreaktivering

Fotoreaktivering (från grekiska φωτος  - ljus, re - - prefix som betecknar upprepning av verkan, och latin  activus  - aktiv) är en av mekanismerna för synligt ljus (320-500 nm) reparation av DNA- skador orsakade av UV-strålning [1] . Fotoreaktivering är en fotokemisk process .

Upptäcktshistorik

Fotoreaktivering upptäcktes 1948-1949 oberoende av Albert Kelner , Ivan Fedorovich Kovalev och Renato Dulbecco [2] .

Kellner upptäckte effekten när han studerade effekterna av ultraviolett ljus på E. coli ( Escherichia coli ) och Streptomyces griseus streptomycetes ; han fann att nivån av återhämtning av organismers aktivitet efter bestrålning är mycket olika utan uppenbar anledning, och efter ihållande forskning fann att solljus var den avgörande faktorn. Dulbecco upptäckte av misstag en liknande effekt på bakteriofager ; samtidigt kände han till Kellners forskning, vilket troligen påverkade hans korrekta tolkning av de inhämtade uppgifterna. En tvist om prioritet uppstod nästan, men tack vare Salvador Lurias deltagande fick bidraget från alla deltagare i upptäckten vederbörlig täckning i publicerade verk [3] . Termen "fotoreaktivering" myntades av Dulbecco.

I. F. Kovalev erhöll liknande resultat under loppet av experiment på ciliates-skor vid Odessa Institute of Eye Diseases [4] .

Mekanism för fotoreaktivering

Kortvågig ultraviolett strålning ( UV-strålning ) är mutagen, särskilt på hudceller. De vanligaste UV-inducerade kemiska förändringarna är bildandet av cyklobutan-pyrimidin-dimerer (CPD) och pyrimidin-pyrimidin-fotoprodukter [5] (6-4PP-tymin-dimerer) när två intilliggande pyrimidinbaser är kovalent bundna till varandra. Detta leder till fel i DNA- avläsning under replikering och transkription [1] .

Fotoreaktivering är den enklaste DNA-reparationsmekanismen . För att avlägsna ultraviolett-inducerad DNA-skada i många mikroorganismer används enzymer  - DNA-fotolyaser , som specifikt binder till CPD (CPD-fotolyas) eller 6-4PP (6-4PP-fotolyas) och korrigerar dessa skador. Dessa enzymer aktiveras av synligt ljus. Hos människor är sådana enzymer frånvarande, därför sker denna process inte i människokroppens celler.

Se även

Anteckningar

  1. 1 2 Kolman. Ya., Rem K. G. Visuell biokemi. - M . : Mir, 2004. - S. 252-253. — 469 sid. - ISBN 5-03-003304-1 .
  2. Fotoreaktivering // Great Soviet Encyclopedia  : [i 30 volymer]  / kap. ed. A. M. Prokhorov . - 3:e uppl. - M .  : Soviet Encyclopedia, 1969-1978.
  3. E. C. Friedberg. Upptäckten av enzymatisk fotoreaktivering och frågan om prioritet: Salvador Lurias och Albert Kelners brev // Biochimie. - 1999. - Vol. 81.—S. 7–13. - doi : 10.1016/S0300-9084(99)80033-9 .
  4. V. Baraboy. Strålar mot strålar // Teknik för ungdomar . - 1961. - Nr 6.
  5. Fritz Thomas. Ljus och mörk i kromatinreparation: reparation av UV-inducerade DNA-lesioner genom fotolyas- och nukleotidexcisionsreparation. — ETH-Zürich, Honggerberg, CH-8093 Zürich, Schweiz: Institut für Zellbiologie.