Репарация

1.После УФО в ДНК фибробластов кожи пациента обнаружено большое количество димеров тимина. В норме такие изменения ДНК встречаются редко. Чем можно объяснить появление повреждений в ДНК данного пациента? Для ответа на вопрос:

а) укажите, почему этот тип нарушений в молекуле ДНК в норме встречаются редко;

б) опишите процесс, обеспечивающий удаление повреждений в молекуле ДНК;

в) перечислитеповреждения, которые может устранять этот процесс.

2. Наследственный амелогенез (нарушение структуры эмали) возникает в результате мутаций в генах белков, участвующих в формировании эмали. Снижением активности, какого процесса можно появление ошибок в структуре этих генов? При ответе на вопрос:

а) изобразите схему процесса;

б) укажите ферменты, которые должны исправлять нарушения структуры ДНК в норме и опишите механизм их действия.

3. В последнее время все больше молодежи посещает солярии, аргументируя свои действия тем, что солнечный свет полезен для здоровья. Многие из них даже не догадываются, к каким последствиям может привести УФО при чрезмерном увлечении загаром. Укажите, какие повреждения в ДНК фибробластов кожи может вызвать УФ-облучение и как они устраняются в норме. Для этого:

а) напишите схему процесса, который обеспечивает восстановление нативной структуры ДНК;

б) назовите заболевания, которые могут возникнуть у пациентов с недостаточностью ферментов этого процесса.

4. Некоторые химические вещества способны алкилировать ДНК, включая метильные группы в пуриновые нуклеотиды с образованием 7-метилгуанина, 6-метилгуанина, 3-метилгуанина. Объясните с помощью каких механизмов в норме удаляются эти повреждения в молекуле ДНК. С этой целью:

а) представьте универсальный и вспомогательные механизмы, обеспечивающие восстановление нативной структуры ДНК;

б) укажите матрицу, субстраты, ферменты этого процесса;

в) объясните биологическое значение этих механизмов.

5. Под действием ионизирующей радиации в молекуле ДНК оказались отщепленными два азотистых основания из комплементарной пары А::Т. Может ли система, обеспечивающая стабильность генетического материала, устранить это повреждение в половых клетках? При ответе на вопрос:

а) изобразите схему процесса, участвующего в исправлении повреждений ДНК;

б) укажите, как снижение активности этого процесса может отразиться на функции генома.

6. У больного повышена чувствительность к УФ-лучам и солнечному свету, что проявляется в атрофии дермы, рубцовом изменении век, изъязвлении роговицы, появлении пигментных пятен и изъязвлении кожи. В ходе обследования ему был поставлен диагноз «пигментная ксеродерма».

С нарушением, какого матричного процесса связано данное заболевание? В ходе ответа:

б) укажите матрицу, субстраты, ферменты этого процесса;

в) объясните биологическое значение этих механизмов.

7. Прогерия (греч. progērōs преждевременно состарившийся) — патологическое состояние, характеризующееся комплексом изменений кожи, внутренних органов, обусловленных преждевременным старением организма. Отмечают, что смерть наступает пpи хаpактеpных для глубокой стаpости явлений угасания функций, либо от типичной возpастной патологии. При этом заболевании отмечается накопление мутаций в генах, приводящих к появлению типичных возрастных патологий включая pак, сеpдечную недостаточность, мозговые наpушения и дpугие заболевания.

Какие процессы предотвращают накоплений повреждений в ДНК в норме? Для ответа:

а) назовите причины повреждения ДНК;

б) приведите схемы процессов, обеспечивающих их устранение.

8. Одним из спонтанных повреждений ДНК является дезаминирование нуклеотидов. Дезаминирование какого нуклеотида и его метилированного производного является наиболее опасным? При ответе на вопрос:

а) назовите возможные причины возникновения повреждений в ДНК;

б) представьте схему процесса, обеспечивающего исправление дезаминированных участков;

в) напишите реакцию дезаминирования метилированного цитозина и цитозина; объясните, какая из

реакций наиболее опасна и почему продукт одной из реакций не распознается ДНК-N- гликозилазой.