ترميم الدنا

مثل الساعة حول المعصم، إنزيم خاص يحيط باللولب المزدوج ليصلح جديلاً مكسوراً في الدنا.
المصدر: Biomedical Beat في المعهد الوطني للعلوم الطبية العامة (NIGMS) في 21 نوفمبر 2006. معرض صور رائعة.

ترميم الدنا أو إصلاح الدنا بالإنگليزية: DNA repair هي العمليات التي يقوم بها الدنا لتصحيح ضرر معين قد يضر في عمليتي الترجمة والنسخ وبالتالي إنتاج بروتينات غير طبيعية.

هناك عدة عوامل مسببة لهذه الأضرار مثل العوامل البيئية (مثل: الأشعة الفوق بنفسجية من الشمس والأشعة العلاجية والعلاج الكيميائي وكذلك بعض المركبات الكيميائية) والعمليات الاستقلابية metabolic العادية داخل الخلية، تحدث أضرار بالدنا بمعدل 1,000 إلى 1,000,000 آفة جزيئية molecular lesion في الخلية في اليوم. يتم إصلاح الضرر بواسطة عدة طرق وأيضا حسب نوع الضرر، فتتراوح الأضرار من عمليات كيميائية على القواعد كالأكسدة و غيرها إلى حصول كسر في الدنا وانفصال السلاسل عن بعضها. وتختلف أنواع الترميم من عمليات تفاعلات عكسية (كعكس تفاعل الأكسدة) إلى عمليات استبدال قواعد نيتروجينية أو استبدال نوويدات كاملة.

فمثلاً هناك إنزيم خاص، ليجيز الدنا (يظهر ملوناً)/ ويحيط باللولب المزدوج ليُصلِح جديل strand الدنا المكسور. ليجيز الدنا هو المسئول عن إصلاح ملايين الكسور في الدنا التي تحدث خلال مجرى حياة الخلية المعتاد.

وعند حدوث ضرر بالدنا وبدون الجزيئات القادرة على إصلاح تلك الكسور، فالخلايا تواجه أحد المصائر التالية:

ليجيز الدنا يحفز الخطوة الأساسية وهي ربط الكسور في دنا مزدوج خلال إصلاح الدنا، نسخه، أو إعادة تربيطه، وتتطلب إما أدينوسين ثلاثي الفوسفات (ATP) أو نيكوتينامايد أدينين ثنائي النيوكليوتايد (+ NAD) كعامل مشارك.

ويظهر في الصورة ليجيز I الدنا أثناء إصلاحه ضرراً صبغوياً chromosomal damage. الثلاث بنى البروتينية الواضحة في الصورة هم:

  1. نطاق ربط الدنا (DBD) وهو المربوط في الحز الأصغر للدنا أعلى وأسفل الضرر.
  2. نطاق طية OB و (OBD) يفك الدنا قليلاً على مدى ستة أزواج قاعدية، ويشترك عموماً في ربط الأحماض النووية.
  3. نطاق الإدنيلية (AdD) يحتوي على بقايا نشيطة الإنزيمات التي تربط النيوكليوتيدات المكسورة معاً بتحفيز تكوين رابطة إستر بين نيوكليوتيدية بين الفوسفات والديوكسي رايبوز.

وعلى الأغلب فإن كل إنزيمات ليجيز الدنا للثدييات (ليجيز I، II, III, VI) لديهم بنية حلقية شبيهة، وكلهم قادرون على التعرف على الدنا بطريقة مماثلة.

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

المصادر