DNA修復の重要性：細胞の健康を維持するために

要約

この記事では、DNA修復が細胞の健康を維持する上でどのように重要かについて説明します。DNA損傷は一般的な現象であり、あなたの体内で毎日数十京ものエラーが発生します。これらのエラーは、がんなどの深刻な問題を引き起こす可能性がありますが、幸いにも、あなたの細胞にはこれらの問題を修復する方法があります。異なる修復経路は専門の酵素に依存し、異なるタイプの損傷に対応します。DNA修復の欠陥は、早期老化や様々な種類のがんを引き起こす可能性があります。

DNA損傷の多様な形式

あなたのDNAは一日に何万回も損傷し、あなたの体の約100兆個の細胞は毎日数十京ものDNAエラーを経験します。これらのエラーは、ヌクレオチドの損傷、ミスマッチしたヌクレオチド、両方のストランドの欠けなど、さまざまな形で現れます。このような損傷は、がんなどの深刻な問題を引き起こす可能性があります。

塩基ミスマッチと化学的損傷の修復

あなたの細胞にはこれらの問題を修復する方法があり、異なる修復経路は専門の酵素に依存します。最も一般的なエラーの1つは、酵素DNAポリメラーゼが各テンプレートストランドの各塩基に対して誤ったパートナーを持ち込む場合の塩基ミスマッチです。細胞には、塩基ミスマッチエラーの数を10億分の1程度に減らす2つのシステムがあります。DNAは複製後にも損傷することがあり、特定の化学変化には特定の酵素が割り当てられています。1つの塩基が損傷している場合、通常は塩基切除修復と呼ばれるプロセスで修復できます。

UV損傷のためのヌクレオチド除去修復

UV光は修復が少し難しい損傷を引き起こすことがあり、時には隣接する2つのヌクレオチドを張り合わせ、DNAの二重らせん形状を歪めます。このような損傷には、より複雑なヌクレオチド除去修復というプロセスが必要です。プロテインチームが24個程度のヌクレオチドの長いストランドを除去し、新しいヌクレオチドで置き換えます。

二本鎖切断の修復

ガンマ線やX線などの非常に高い周波数の放射線は、異なる種類の損傷を引き起こすことがあります。実際にDNAバックボーンの1本または両方のストランドを切断することができ、二本鎖切断は最も危険です。二本鎖切断を修復するための最も一般的な2つの経路は、同族再結合と非同族末端結合と呼ばれます。同族再結合は、類似のDNAの未損傷部分をテンプレートとして使用し、非同族末端結合はテンプレートに依存しません。代わりに、一連のプロテインが数個のヌクレオチドを切り取り、切断されたエンドを再び結合します。

DNA修復の重要性

DNAの変化が常に良いわけではありません。有益な突然変異は種の進化を可能にすることがありますが、ほとんどの場合、DNAは同じままであってほしいと思っています。DNA修復の欠陥は、早期老化や様々な種類のがんと関連しています。したがって、健康なDNA修復機構を維持することは、細胞の健康を維持し、様々な疾患を予防するために重要です。