آیا می دانید DNA سلول های بدن در روز ده هزار بار آسیب می بیند؟

با آسیب DNA چه اتفاقاتی برای بدن می افتد؟

سربازان DNA چگونه با دشمن نبرد و DNA را تعمیر می کنند؟

کمک به تعمیر DNA

آسیب DNA و تعمیر DNA سبب بروز اتفاقاتی در بدن می شود.

 آسیب DNA و تعمیر DNA سبب بروز اتفاقاتی در بدن می شود. مولکول DNA از شگفتی های وجود در جهان هستی است. از یک مولکول ساده موجودات پیچیده ای مانند درخت، دایناسور و انسان پدید آمده اند. چشمه جوانی ما از DNA جاریست. DNA آنقدر حیاتی ست که اگر اختلالی در عملکرد آن ایجاد شود، نظم سلولی و سیستم ایمنی بدن نیز برهم می خورد. با آسیب DNA در سلول، بیماری ها کم کم به سراغمان می آیند.

برای فهم DNA بهتر است از ویدئوهای انیمیشن یا تصاویر سه بعدی بهره ببریم. زیبان به کمک یک ویدئو با موضوع عوامل آسیب DNA و چگونگی تعمیر آن به سوالات زیر پاسخ می دهد.

◄با آسیب DNA چه اتفاقاتی در سلول های بدن رخ می دهد؟

◄سربازان DNA چگونه از ساختمان DNA در برابر عوامل دشمن دفاع می کنند؟

◄چرا حفاظت از DNA مهم است؟

پیش گفتار زیبان: در مطلب قبلی درباره کارکرد DNA برای تولید پروتئین بحث کردیم. عنوان مطلب پیش “به دنبال چشمه جوانی در DNA خودمان…” است. می دانیم که فراوانترین پروتئین بدن کلاژن نام دارد. کلاژن سازی بدن برای جلوگیری از پیری ما لازم است. برای اینکه جوانتر بمانیم باید این پروتئین در زمان مناسب و به تعداد کافی در پوست تولید شود. در نتیجه، سلامت DNA و کارکرد صحیح آن کاملا ضروری است.

برای تماشا ویدئو با عنوان “با آسیب DNA چه اتفاقی برای بدن می افتد؟” اینجا (لینک آپارات) کلیک نمایید. ترجمه متن ویدئو همین جاست. عکس ها ازهمین ویدئو گرفته شده است.

نکته: برای انتخاب تجهیزات مناسب، پزشک حرفه ای و روش درمانی مناسب، قبل از هر چیز باید ساختار بدن یا عوامل آسیب به بدن را بشناسیم. هر چه بیشتر درباره واکنش های سلولی و آسیب عواملی محیطی به DNA بدانیم، از بدن خود بیشتر محافظت می کنیم. ربات تلگرامی ما askq_bot@ در اسرع وقت به سوالات پزشکی-درمانی شما پاسخ می دهد.ابتدا @ را بنویسید.

متن ویدئو: DNA بدن ده هزار بار در روز آسیب می بیند.  اکنون، ده هزار بار آسیب DNA را در صدها تریلیون سلول ضرب کنید تا به رقم بسیار بزرگی از خطاهای DNA در بدن برسید. از آنجا که DNA اساس عملکرد درست پروتئین در بدن است، آسیب DNA می تواند منجر به سرطان شود.

خطاهای DNA به شکل های مختلفی رخ می دهند. گاهی واحدهای نوکلئوتید در بدن آسیب می بینند. گاهی دیگر پیوندهای نوکلئوتیدی به درستی جور نمی شوند. یعنی، بازها و ترکیبات DNA به اشتباه با هم پیوند می خورند و سبب جهش ژن یا تغییرات ژنتیکی نامطلوب می شوند. همچنین، در رونویسی DNA ]کپی اطلاعات ژن DNA توسط RNA [ ، خراش یا پارگی قسمتی از رشته DNA سبب اختلال در تکثیر DNA (اختلال در تولید سلول نو) می شود. ممکن است بخش های DNA با هم قاطی شوند. نظم ترکیب به هم بخورد.

تصویر2. مهندسان DNA به اصلاح پیوندهای بازی (نوکلئوتیدی) اقدام می کنند.
خوشبختانه سلول ها اغلب این مشکلات را رفع می کنند. مسیرهای تعمیر DNA در سلول اغلب به آنزیم های مخصوصی متکی هستند. هر آنزیمی مخصوص تعمیر خطای خاصی است. یکی از این خطاها ناسازگاری بازها در ساختار DNA است. هر واحد نوکلئوتید از یک باز تشکیل شده است. در زمان تکثیر DNA، پلیمراز آنزیم DNA شریک مناسب هر باز را می آورد و در جای خود قرار می دهد. برای مثال، آدنین با تیامین و گوانین با سیتوسین جفت می شود.

اما در هر صدهزار پیوند بازی، تعدادی خطا رخ می دهد. آنزیم ها بسیاری از این خطاها را می گیرند. یعنی، نوکلئوتید اشتباهی را کنار زده و نوکلئوتید مناسب و شریک را به جای قبلی قرار می دهند. ممکن است چند خطا از دست آنزیم ها  قسر در روند. اما مجموعه ای از پروتئین ها از راه می رسند و آن خطاها را رفع می کنند.

این دوسیستم رفع خطا (آنزیمی و پروتئینی) پیوندهای ناسازگار بازها را اصلاح می کنند. در نتیجه، از یک میلیارد خطا فقط ممکن است یک خطا رفع نشود.

اما مشکل به همین جا ختم نمی شود. DNA پس از تکثیر نیز می تواند آسیب ببیند. انواع مولکول های شیمیایی می توانند در نوکلئوتیدهای DNA تغییرات نامطلوبی ایجاد کنند. برخی از این مواد شیمیایی از محیط می آیند. مانند برخی ترکیبات مضرتنباکو در سیگار. برخی مواد هم به طور طبیعی در محیط هستند: مانند پروکسید هیدروژن. برخی مواد شیمیایی آنقدر رایج هستند که آنزیم هایی از قبل برای مقابله با آنها تعبیه شده است.

راههای دیگری نیز برای تعمیر DNA وجود دارد که BASE EXISION REPAIR نام دارد. یک آنزیم باز اشتباهی را کنار می زند. آنزیم دیگری باز مناسب را سرجای قبلی قرار می دهد.

تعمیر DNA با انتخاب بازهای مناسب برای پیوندهای مناسب

آسیب اشعه فرابنفش به DNA جدی است. تعمیر DNA در اینجا سخت تر است. اشعه فرابنفش گاهی دو نئوکلدوتید همسایه را سخت به هم می چسباند. در نتیجه شکل دو رشته ای DNA بر هم می خورد.

آسیب اشعه فرابنفش به DNA

روش تعمیر در اینجا عوض می شود که Nucleotide Excision Repair نام دارد. در اینجا تیمی از پروتئین ها حدود 24 رشته نوکلئوتید را بر می دارد و با نوکلئوتید مناسب جایگزین می کند.

در حمله اشعه ایکس، گاما یا فرابنفش، تیم DNA چگونه از بدن دفاع می کند؟

تابش اشعه های ایکس و گاما با فرکانس بالا آسیب دیگری به DNA وارد می کند. آن ها می توانند یک یا دو رشته از DNA (قسمت منحنی) را برش دهند. زمانی که هر دورشته با هم می شکنند بسیار خطرناک است. سلول ممکن است بمیرد.

آسیب اشعه گاما و ایکس به DNA

اشعه گاما و ایکس رشته DNA را پاره می کنند

دو مسیر برای تعمیر این شکنندگی وجود دارد: 1. ترکیب همگن دوباره و 2. اتصال ناهمگن دو پایانه رشته DNA. در ترکیب همگن، یک قسمت سالم (TEMPLATE) از رشته DNA به عنوان نمونه انتخاب می شود. آنزیم ها رشته های آسیب دیده و سالم را در هم می بافند (با هم پیوند می زنند). این پیوندها برای تبادل توالی نوکلئوتیدها کاربرد دارد. این کار برای پرکردن شکاف های رشته DNA انجام می شود. در نتیجه، دو بخش دو رشته ای کامل ترمیم می شود.

تعمیر DNA در روش اول

در روش دوم (اتصال ناهمگن دو پایانه) نمونه DNA سالم استفاده نمی شود. در عوض، یک سری پروتئین ها می آیند و تعدادی نوکلئوتید آسیب دیده را از جایشان بر می دارند. سپس، پایانه های بخش جدا شده را به هم متصل می کنند (مثل جوشکاری). این فرآیند خیلی دقیق نیست. می تواند سبب قاطی شدن یا جابجایی و حرکت منفی ژن ها شود. اما از هیچی بهتر است و در غیاب DNA خواهر (کمکی) خوب است.

تعمیر DNA در روش دوم

نکته: تغییرات DNA همیشه بد نیستند. برخی جهش های ژنتیکی سبب تکامل گونه های زیستی می شوند. اما DNA اغلب باید همان حالت طبیعی خود بماند. عیوب DNA ممکن است به پیری زودرس و سرطان منجر شوند. بنابراین، چشمه جوانی ما در همان سلول ما یعنی خود DNA است که میلیون ها و میلیون ها بار در روز جاری می شود.

نکته کارشناس زیبان:  در مباحث قبلی نشان دادیم که چگونه لیزر می تواند بر اجزاء سلول اثر بگذارد. اشعه لیزر می تواند عملکرد میتوکندری در سیتوپلاسم سلول و نیز DNA درهسته سلول را بهبود دهد. برای خواندن مطلب قبلی اینجا کلیک نمایید.

لینک ویدئو

پژوهشگر: مریم اکبری زاده

با ربات تلگرامی ما (askq_bot@) پاسخ سوالات پزشکی-درمانی خود را در اسرع وقت دریافت نمایید. برای تماس با متخصصان پوست و زیبایی ما اینجا کلیک نمایید.