أضرار الحمض النووي:
تتعرض الخلايا البكتيرية باستمرار لأضرار الحمض النووي من مصادر متنوعة، مثل الإشعاع والأشعة فوق البنفسجية والمواد الكيميائية.
آليات إصلاح الحمض النووي البكتيري:
وللحفاظ على سلامة جيناتها، طورت البكتيريا مجموعة من آليات إصلاح الحمض النووي الفعالة.
1. التصليح الاستئصالي:
- يُعدّ هذا النظام أحد أكثر آليات إصلاح الحمض النووي شيوعًا لدى البكتيريا.
- ويهدف إلى إزالة الأضرار الجسيمة من الحمض النووي، مثل تلف ثنائي البيريميدين أو ارتباط القواعد بمواد سامة أو مطفرة مثل Aflatoxine B1 و Benzopyrène.
يتضمن هذا النظام الخطوات التالية:
- التمييز: تتعرف إنزيمات معينة على الضرر في الحمض النووي.
- الشق: تقوم إنزيمات أخرى بقطع الحمض النووي على جانبي الضرر.
- الإزالة: يتم إزالة القطعة التالفة من الحمض النووي.
- النسخ: تُستخدم المعلومات من الشريط المقابل من الحمض النووي لملء الفجوة.
- الربط: تُربط الأجزاء المُصلحة من الحمض النووي معًا بواسطة إنزيمات ligase.
2. استعادة التنشيط الضوئي (Photoreactivation):
- تُستخدم هذه الآلية لإصلاح تلف الحمض النووي الناتج عن الأشعة فوق البنفسجية.
- تعتمد على إنزيم Photolyase، الذي يستخدم طاقة الضوء لإعادة ربط ثنائي البيrimidines المُتشابكة.
3. التصحيح عقب التضاعف (Mismatch Repair):
- تُستخدم هذه الآلية لإصلاح الأخطاء التي تحدث أثناء تكرار الحمض النووي.
- تقوم إنزيمات معينة بمقارنة الشريط المُتكرر حديثًا بالشريط الأصلي وتحديد أي عدم تطابق.
- ثم يتم تصحيح عدم التطابق عن طريق إزالة القاعدة الخاطئة أو إدخال القاعدة الصحيحة.
ميزات آليات إصلاح الحمض النووي البكتيري:
- الكفاءة: تُصلح هذه الآليات مجموعة واسعة من أضرار الحمض النووي بدقة عالية.
- السرعة: تحدث عملية الإصلاح بسرعة نسبيًا، مما يسمح للخلايا البكتيرية بالتعافي من الضرر بسرعة.
- التنوع: تمتلك البكتيريا مجموعة متنوعة من آليات إصلاح الحمض النووي، مما يسمح لها بالتكيف مع أنواع مختلفة من الضرر.
أهمية إصلاح الحمض النووي البكتيري:
- الحفاظ على سلامة الجينوم: تُساعد آليات إصلاح الحمض النووي البكتيرية على الحفاظ على سلامة الجينوم البكتيري، مما يضمن استقرار الجينات وانتقالها بشكل صحيح إلى الأجيال القادمة.
- الحماية من السرطان: تُساعد آليات إصلاح الحمض النووي البكتيرية على حماية الخلايا من السرطان عن طريق إزالة الأضرار التي يمكن أن تؤدي إلى طفرات سرطانية.
- المقاومة للمضادات الحيوية: تُساعد آليات إصلاح الحمض النووي البكتيرية بعض البكتيريا على تطوير مقاومة للمضادات الحيوية عن طريق إصلاح الأضرار التي تسببها المضادات الحيوية.
الخلاصة:
- تُعدّ آليات إصلاح الحمض النووي البكتيري ضرورية للحفاظ على سلامة الجينوم البكتيري وحماية الخلايا من الضرر.
- تتميز هذه الآليات بالكفاءة والسرعة والتنوع، مما يسمح للبكتيريا بالتكيف مع مجموعة واسعة من البيئات.
ليست هناك تعليقات