إنزيمات وانظمة اصلاح اضرار المواد النووية اثناء التأكسدي

ان جذور الاوكسجين تؤدي الى اضرار كبيرة في DNA و RNA التي تنتج عن اضطراب عمليات الانتساخ او حدوث طفرات. والاجهاد يؤدي الى تحفيز العديد من الجينات لتكوين المركبات والانزيمات والبروتينات المذكورة أعلاه، ولذلك يكون التعبير عن الجينات الكامنة وسيلة للحفاظ على الطاقة وكذلك تحفيز أنظمة تحتاجها الخلايا تحت ظروف معينة. ومن الانزيمات التي تستحث في هذا المجال هي انزيمات القطع لتصحيح الاصابات التي تحصل في DNA. ونوعية الاصابات هي التي تحدد اي الانزيمات او الانظمة التي تقوم الخلايا بحثها فمثلا تكوين Thymine glycols يكون مولدا للطفرات وليس من الضروري ان تكون مميتة للخلايا لذلك تحث الخلايا الانزيمات التي تفككها مثل N- glycosylase وتحث أيضاً الانزيمات القاطعة من المجموعة الثانية التي لها علاقة بنوعية الاصابة. ومن الجدير بالذكر ان ثمالة الثايمين هي أكثر الثمالات تضررا بالإجهاد التأكسدي لذلك تكون مواقع T : A هي بمثابة بقع ساخنة للتأثر بالأكسدة الكيماوية وتكون الخلايا مهيأة لمعالجتها، ولكن هذه الاصابات لا تحث نظام الاستغاثة الذي يحث بواسطة وجود الاشرطة المفردة اي التكسر الذي يصيب احد الشريطين وليس التحوير الذي يصيب مكونات الاشرطة فكسور الاشرطة المفرطة تحدث عند معاملة الخلايا ببيروكسيد الهيدروجين لذلك يتوقع ان تشارك استجابة الاستغاثة في اصلاح مثل هذا الضرر وعليه يلاحظ ان الخلايا الحاوية على طفرات recA^-   تكون حساسة للبيروكسيد، ومن هذه الحقيقة يلاحظ ان الاجهاد الذي يولده البيروكسيد يؤدي الى انتاج الطفرات وذلك لان نظام الاستغاثة عادة ما يكون مصحوبا بالأخطاء.

وتحت اجهاد التأكسد تشارك الجينات العاملة في اصلاح ضرر الاشعة فوق البنفسجية مثل uvrC , uvrB , uvrA وتلعب دورا مهما في ذلك.

ومن جهة ثانية يلاحظ ان O₂^- والتطفير الناجم عنه يكون غير معتمدا على نظام الاستغاثة وتكون  A ; T هي الاهداف الرئيسة في الخلايا التي ينقصها انزيم SOD.

مشاركة الوصيفات

ان الوصيفات وكذلك مساعداتها يمكن ان تشارك في أكثر من مسار للمساعدة في علاج الاجهادات التي تقع في الخلايا، ولكن البعض منها قد يكون متخصصا كما في Hsp33  وهو من الوصيفات الجزيئية الذي يتحفز تخليقه بوجود مركبات وجذور الاوكسجين الفعالة ويقوم بالحماية ضدها ويوجد في بدائية النواة، اما في الخلايا حقيقية النواة فيعتقد انه يوجد في المايتوكوندريا. وتقوم المواد المؤكسدة بأكسدة ثمالات السستيئين الأربعة الثابتة الموجودة في تركيبه لتحفز وظيفته في التعديل.

ومن البروتينات الاخرى والتي تنظم فعالياتها بحالة الأكسدة والاختزال هو الوصيف PDI وهو من انزيمات Oxidoreductases ، ويقوم بالارتباط ببعض البروتينات الخاصة التي يعمل عليها وهي في حالة اختزال ثم يطلقها وهي في حالة أكسدة.

وتحث العديد من بروتينات الصدمة الحرارية تحت ظروف اجهاد الاكسدة كما في E. coli و Salmonella وغيرها من الاحياء، مثل حث (Hsp70) Dnak و GroEL التي يزداد تخليقها بعد الاجهاد التأكسدي والتي تساعد في طوي البروتينات بشكل صحيح كما مر ذكره سابقا.

المصادر

الخفاجي , زهرة محمود (2008) . التقنية الحيوية الميكروبية (توجهات جزيئية ) . معهد الهندسة الوراثية والتقنية الحيوية . جامعة بغداد .