Фотореактивация

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Фотореактивáция (от греч. φωτος — свет, re- — приставка, обозначающая повторность действия, и лат. activus — деятельный) — один из механизмов восстановления видимым светом (320—500 нм) повреждений ДНК, вызванных УФ-излучением[1]. Фотореактивация является фотохимическим процессом.

История открытия[править | править код]

Фотореактивация была открыта в 19481949 годах независимо Альбертом Кельнером, Иваном Фёдоровичем Ковалёвым и Ренато Дульбекко[2].

Кельнер открыл эффект, когда изучал влияние ультрафиолета на кишечную палочку (Escherichia coli) и стрептомицеты Streptomyces griseus; он обнаружил, что уровень восстановления активности организмов после облучения оказывается сильно различным без видимых причин, и после упорных исследований выяснил, что определяющим фактором был солнечный свет. Дульбекко случайно обнаружил аналогичный эффект на бактериофагах; при этом он знал об исследованиях Кельнера, что, вероятно, повлияло на его верную интерпретацию полученных данных. Едва не возник спор о приоритете, но благодаря участию Сальвадора Лурии вклад всех участников открытия получил должное освещение в опубликованных работах[3]. Термин «фотореактивация» предложил Дульбекко.

И. Ф. Ковалёв получил аналогичные результаты в ходе опытов на инфузориях-туфельках в одесском Институте глазных болезней[4].

Механизм фотореактивации[править | править код]

Коротковолновое ультрафиолетовое излучение (УФ-излучение) оказывает мутагенное действие, особенно на клетки кожи. Наиболее распространённым химическими изменениями, вызванных ультрафиолетовым облучением, являются образование циклобутан-пиримидиновых димеров (CPD) и пиримидин-пиримидиновых фотопродуктов[5] (6-4PP-тиминовых димеров), когда два соседних пиримидиновых оснований ковалентно связываются друг с другом. Это приводит к ошибкам при считывании ДНК во время репликации и транскрипции[1].

Фотореактивация является наиболее простым механизмом репарации ДНК. Для удаления индуцированных ультрафиолетом повреждений ДНК у многих микроорганизмов применяются ферменты — ДНК-фотолиазы, специфично связывающиеся с CPD (CPD-фотолиаза) или с 6-4PP (6-4PP-фотолиазы) и исправляющие эти повреждения. Эти ферменты и активируются под действием видимого света. У человека такие ферменты отсутствуют, следовательно данный процесс не протекает в клетках организма человека.

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 Кольман. Я., Рём К. Г. Наглядная биохимия. — М.: Мир, 2004. — С. 252—253. — 469 с. — ISBN 5-03-003304-1.
  2. Фотореактивация // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
  3. E. C. Friedberg. The discovery of enzymatic photoreactivation and the question of priority: The letters of Salvador Luria and Albert Kelner // Biochimie. — 1999. — Vol. 81. — P. 7–13. — doi:10.1016/S0300-9084(99)80033-9.
  4. В. Барабой. Лучи против лучей // Техника — молодёжи. — 1961. — № 6.
  5. Fritz Thoma. Light and dark in chromatin repair: repair of UV-induced DNA lesions by photolyase and nucleotide excision repair. — ETH-Zurich, Honggerberg, CH-8093 Zurich, Switzerland: Institut fur Zellbiologie.