آسیب های DNA و نحوه ترمیم آنها

ترمیم DNA فرآیند مهمی است که در آن سلول‌ها آسیب مولکول‌های DNA را که ماده ژنتیکی آنها را تشکیل می‌دهند، شناسایی و اصلاح می‌کنند. ترمیم DNA یک فرآیند مهم است زیرا از سلول ها در برابر آسیب های محیطی و در فرآیند پیری محافظت می کند. در انسان، فعالیت های متابولیک و عوامل مرتبط با محیط مانند اشعه ماوراء بنفش به آسیب DNA کمک می کند و در نتیجه هر روز 1 میلیون ضایعه در هر سلول ایجاد می شود که می تواند به ساختار مولکول DNA آسیب برساند و اگر ترمیم نشود، آسیب می تواند باعث جهش شود. ، اختلال عملکرد سلولی، سرطان و پیری. حفظ یکپارچگی ژنتیکی برای بقای یک ارگانیسم بسیار مهم است و کارایی مکانیسم های ترمیم برای حفظ ثبات بسیار مهم است.

ترمیم DNA چیست؟

ترمیم DNA فرآیندی است که در آن سلول آسیب مولکول‌های DNA را شناسایی و اصلاح می‌کند. ترمیم DNA به روش هایی اطلاق می شود که سلول برای شناسایی و ترمیم آسیب به مولکول های DNA که ژنوم آن را رمزگذاری می کنند، استفاده می کند. DNA یا دی‌اکسی ریبونوکلئیک اسید، ماده ژنتیکی است که حاوی دستورالعمل‌هایی برای رشد، عملکرد، رشد و تولید مثل همه موجودات زنده شناخته شده است. برای حفظ یکپارچگی کد ژنتیکی، سلول ها مکانیسم های ترمیم DNA را تکامل داده اند.

ترمیم و آسیب DNA

ترمیم DNA یک فرآیند سلولی برای حفظ یکپارچگی ژنومی است. عوامل مختلفی مانند اشعه ماوراء بنفش و مواد شیمیایی می توانند باعث آسیب DNA شوند. در صورت عدم ترمیم، آسیب DNA می تواند منجر به بیماری هایی از جمله سرطان شود. سلول ها از مکانیسم های ترمیم متفاوتی از جمله برگشت مستقیم و ترمیم برش نوکلئوتیدی استفاده می کنند. این فرآیندها شامل شناسایی، حذف و جایگزینی نوکلئوتیدهای آسیب دیده برای بازیابی توالی DNA اصلی است. تعمیر کارآمد DNA از اطلاعات ژنتیکی محافظت می کند و عملکرد مناسب سلول را تضمین می کند.

آسیب DNA

آسیب DNA به هرگونه تغییر در ساختار طبیعی DNA اشاره دارد، ماده ژنتیکی که حامل دستورالعمل های ژنتیکی برای رشد، عملکرد و تولید مثل همه موجودات زنده است. آسیب DNA می تواند به دلیل عوامل خارجی و داخلی مختلف رخ دهد و اگر به درستی ترمیم نشود، می تواند منجر به جهش های ژنتیکی و اختلال در عملکرد سلولی شود و می تواند منجر به بیماری هایی مانند سرطان شود. عوامل مختلفی از جمله قرار گرفتن در معرض تشعشعات، مواد شیمیایی و خطاها در حین تکثیر DNA می توانند باعث آسیب DNA شوند.

نحوه آسیب DNA

آسیب DNA می تواند از منابع مختلف، خارجی و داخلی سرچشمه بگیرد. این منابع می توانند تغییراتی در ساختار DNA ایجاد کنند که منجر به جهش یا سایر اشکال بی ثباتی ژنتیکی شود. در اینجا برخی از منابع رایج آسیب DNA آورده شده است:

اشعه ماوراء بنفش (UV): نور خورشید، به ویژه اشعه ماوراء بنفش، می تواند باعث آسیب DNA شود. اشعه ماوراء بنفش می تواند منجر به تشکیل دایمرهای تیمین شود که در آن بازهای تیمین مجاور در رشته DNA به یکدیگر متصل می شوند و ساختار DNA را مخدوش می کنند.
عامل شیمیایی: برخی مواد شیمیایی مانند آنهایی که در دود تنباکو، آلاینده های صنعتی و برخی داروهای شیمی درمانی یافت می شوند، می توانند باعث آسیب DNA شوند. این مواد شیمیایی می توانند به طور مستقیم با مولکول DNA برهمکنش داشته و تغییرات ساختاری ایجاد کنند.
پرتوهای یونیزه کننده: اشعه ایکس، پرتوهای گاما و ذرات خاص می توانند باعث یونیزه شدن اتم ها در مولکول DNA شوند و منجر به شکستن رشته های DNA شوند. این نوع آسیب شدیدتر است و می تواند منجر به شکستن دو رشته شود.
خطا در همانندسازی DNA: در طول تقسیم سلولی، DNA برای تولید سلول های جدید همانند سازی می شود. در طول این فرآیند ممکن است اشتباهاتی رخ دهد که منجر به خطا در توالی DNA شود.
عوامل محیطی: انتخاب سبک زندگی و عوامل محیطی می تواند به آسیب DNA کمک کند. رژیم غذایی نامناسب، ورزش نکردن و قرار گرفتن در معرض استرس ممکن است در افزایش آسیب DNA نقش داشته باشد.