Fotoreaktivace

Fotoreaktivace (z řeckého φωτος  - světlo, re - - předpona označující opakování účinku a latinsky  activus  - aktivní) je jedním z mechanismů opravy poškození DNA viditelným světlem (320-500 nm) způsobené UV zářením [1] . Fotoreaktivace je fotochemický proces .

Historie objevů

Fotoreaktivaci objevili v letech 1948-1949 nezávisle Albert Kelner , Ivan Fedorovič Kovalev a Renato Dulbecco [2] .

Kellner tento účinek objevil, když studoval účinky ultrafialového světla na E. coli ( Escherichia coli ) a Streptomyces griseus streptomycetes ; zjistil, že úroveň obnovy aktivity organismů po ozáření je bez zjevného důvodu velmi rozdílná a po vytrvalém výzkumu zjistil, že určujícím faktorem je sluneční světlo. Dulbecco náhodně objevil podobný účinek na bakteriofágy ; přitom věděl o Kellnerově výzkumu, což pravděpodobně ovlivnilo jeho správnou interpretaci získaných dat. Téměř vznikl spor o prioritu, ale díky účasti Salvadora Lurii byl příspěvek všech účastníků objevu náležitě zpracován v publikovaných pracích [3] . Termín "fotoreaktivace" byl vytvořen Dulbeccem.

K podobným výsledkům dospěl I. F. Kovalev v průběhu experimentů na brvitých botách v Oděském ústavu očních nemocí [4] .

Mechanismus fotoreaktivace

Krátkovlnné ultrafialové záření ( UV záření ) je mutagenní, zejména na kožních buňkách. Nejběžnější chemické změny vyvolané UV zářením jsou tvorba cyklobutan-pyrimidinových dimerů (CPD) a pyrimidin-pyrimidinových fotoproduktů [5] (6-4PP-thyminové dimery), když jsou dvě sousední pyrimidinové báze vzájemně kovalentně vázány. To vede k chybám ve čtení DNA během replikace a transkripce [1] .

Fotoreaktivace je nejjednodušší mechanismus opravy DNA . K odstranění poškození DNA způsobené ultrafialovým zářením u mnoha mikroorganismů se používají enzymy  - DNA fotolyázy , které se specificky vážou na CPD (CPD fotolyáza) nebo 6-4PP (6-4PP fotolyáza) a tato poškození korigují. Tyto enzymy jsou aktivovány viditelným světlem. U lidí takové enzymy chybí, proto se tento proces v buňkách lidského těla nevyskytuje.

Viz také

Poznámky

  1. 1 2 Kolman. Ya., Rem K. G. Vizuální biochemie. - M .: Mir, 2004. - S. 252-253. — 469 s. - ISBN 5-03-003304-1 .
  2. Fotoreaktivace // Velká sovětská encyklopedie  : [ve 30 svazcích]  / kap. vyd. A. M. Prochorov . - 3. vyd. - M  .: Sovětská encyklopedie, 1969-1978.
  3. E. C. Friedberg. Objev enzymatické fotoreaktivace a otázka priority: Dopisy Salvadora Lurii a Alberta Kelnera // Biochimie. - 1999. - Sv. 81.—S. 7-13. - doi : 10.1016/S0300-9084(99)80033-9 .
  4. V. Baraboy. Paprsky proti paprskům // Technika pro mládež . - 1961. - č. 6.
  5. Fritz Thomas. Světlo a tma při opravě chromatinu: oprava lézí DNA indukovaných UV zářením pomocí fotolyázy a nukleotidové excize opravy. — ETH-Zurich, Honggerberg, CH-8093 Curych, Švýcarsko: Institut für Zellbiologie.