ה DNA רק באחד התאים
נפגם עשרות אלפי פעמים ביום.
הכפילו את זה במאות הטריליונים של התאים בגופכם,
ויש לכם קווינטיליון טעויות ביום.
ובגלל שה DNA מספק את ההוראות
לחלבונים שהתאים שלכם צריכים כדי לתפקד,
הנזק גורם לבעיות חמורות כמו סרטן.
הטעויות מגיעות בצורות שונות.
לפעמים נוקלואטידים, אבני הבניין של ה DNA, ניזוקים,
בפעמים אחרות נוקלאוטידים לא מותאמים נכון,
וגורמים למוטציות,
ופגמים בענף אחד או שניים יכולים להפריע לשיכפול של ה DNA,
או אפילו לגרום למקטעים של DNA להתערבב.
למרבה המזל, לתאים שלכם יש דרכים לתקן את רוב הבעיות האלו
רוב הזמן.
דרכי התיקון האלו כולן מסתמכות על אנזימים מתמחים.
סוגים שונים מגיבים לסוגים שונים של נזק.
טעות נפוצה היא אי התאמת בסיסים.
כל נוקלאוטיד מכיל בסיס,
ובמהלך שיכפול ה DNA,
אנזים ה DNA פולימרז אמור להביא את השותף הנכון
כדי לחבר כל בסיס בכל גדיל בתבנית.
אדנין עם תימין, וגואנין עם סיטוצין.
אבל בערך פעם בכל מאה אלף חיבורים,
הוא עושה טעות.
האנזים תופס את רובן מייד,
וחותך כמה נוקלאוטידים ומחליף אותם בנכונים.
ורק במקרה שהוא פספס כמה,
סט שני של חלבונים מגיע אחריו לבדיקה.
אם הם מוצאים אי התאמה,
הם חותכים את הנוקלאוטיד הלא נכון ומחליפים אותו.
זה נקרא תיקון אי התאמה.
יחד, שתי המערכות מפחיתות את מספר טעויות אי התאמת הבסיסים
לבערך אחד למיליארד.
אבל DNA יכול להנזק גם אחרי השכפול.
הרבה מולקולות שונות יכולות לגרום לשינויים כימיים לנוקלאוטידים.
כמה מאלה מגיעות מחשיפה לסביבה,
כמו כמה מרכיבים בעשן טבק.
אבל מולקולות אחרות נמצאות בתאים בטבעיות,
כמו מי חמצן.
שינויים כימיים מסויימים כל כך נפוצים
שיש אנזימים ספציפיים שמיועדים להפוך את הנזק.
אבל לתא יש גם דרכי טיפול יותר כלליות.
אם רק בסיס אחד ניזוק,
הוא יכול להיות מתוקן על ידי תהליך שנקרא תיקון ביצוע.
אחד האנזימים חותך את הבסיס הפגוע,
ואנזימים אחרים מגיעים לחתוך סביב האתר ולהחליף את הנוקלאוטידים.
אור אולטרה סגול יכול לגרום לנזק שמעט קשה יותר לתקן.
לפעמים, הוא יכול לגרום לשני נוקלאוטידים סמוכים להדבק,
ולהפריע למבנה הסליל הכפול של ה DNA.
נזק כמו זה דורש תהליך יותר מורכב
שנקרא תיקון נוקלאוטידי ביצועי.
צוות של חלבונים מסיר גדיל גדול של בערך 24 נוקלאוטידים,
ומחליף אותם בחדשים.
קרינה בתדירויות ממש גדולות, כמו קרינת גאמה וX,
גורמות לסוגים שונים של נזק.
הם יכולים למעשה לחתוך אחד או את שני הגדילים של עמוד השדרה של ה DNA.
שברים בשני הגדילים הם הכי מסוכנים.
אפילו אחד יכול לגרום למוות התא.
שתי הדרכים הכי נפוצות לתיקון שבר כפול
נקראות חיבור מחדש הומולוגני וחיבור קצוות לא הומולוגני.
חיבור הומולוגני משתמש בחלק לא פגום של DNA דומה כתבנית.
אנזימים מחליפים את הגדילים הפגומים והשלמים,
גורמים להם לחליף רצפים של נוקלאוטידים,
ולבסוף ממלאים את החללים החסרים
כדי להגיע לשני קטעי גדילים כפולים שזורים שלמים.
חיבור קצוות לא הומולוגני מצד שני,
לא מסתמך על תבנית.
במקום, סדרה של חלבונים קוצצים כמה נוקלאוטידים
ואז מחברים את הקצוות השבורים חזרה יחד.
התהליך הזה לא מדוייק כל כך.
זה יכול לגרום לגנים להתערבב או לנוע מסביב.
אבל זה יעיל כש DNA דומה לא זמין.
כמובן, שינויים ל DNA לא תמיד רעים.
מוטציות מועילות יכולות לאפשר למין להתפתח.
אבל רוב הזמן, אנחנו רוצים שה DNA ישאר אותו הדבר.
פגמים בתיקון ה DNA קשורים להזדקנות מוקדמת
והרבה סוגים של סרטן.
אם אם אתם מחפשים מעיין נעורים,
הוא כבר פועל בתאים שלכם,
מיליארדי ומיליארדי פעמים ביום.