SOS維修的定義

SOS修復(fù)是指DNA修復(fù)系統(tǒng)，利用RecA調(diào)節(jié)蛋白抑制阻遏物的活性，激活SOS誘導(dǎo)基因，修復(fù)DNA損傷。 它代表“拯救我們的靈魂”。 在 RecA 蛋白轉(zhuǎn)化為 RecA 蛋白酶之前，SOS 系統(tǒng)一直受到抑制。 它不會(huì)完全修復(fù) DNA 損傷，但會(huì)為受影響的生物體提供耐受能力。

圖1.SOS系統(tǒng)

在正常 DNA 中，細(xì)菌細(xì)胞不需要激活 DNA 修復(fù)基因。 因此，應(yīng)該有一些控制器必須控制這些基因的表達(dá)。 LexA 作為一種阻遏蛋白與 DNA 或 SOS 盒的特定位點(diǎn)結(jié)合。 這種結(jié)合會(huì)抑制 SOS 基因的活性。

但在突變的 DNA 中，LexA 阻遏物的失活對(duì)于誘導(dǎo) SOS 基因的表達(dá)變得必不可少。 RecA 在 SOS 系統(tǒng)中充當(dāng) SOS 基因的激活劑，引起阻遏蛋白的蛋白水解，并允許 SOS 基因表達(dá)為不同的 DNA 修復(fù)誘導(dǎo)蛋白。

由以下組件組成的SOS系統(tǒng)：

調(diào)節(jié)蛋白：由“RecA”基因編碼，其功能是通過(guò)抑制LexA與SOS操縱子的結(jié)合來(lái)激活被抑制的SOS系統(tǒng)。

抑制蛋白：由“LexA”基因編碼，導(dǎo)致誘導(dǎo)蛋白失活。 阻遏物與操縱子結(jié)合并導(dǎo)致 SOS 系統(tǒng)失活或抑制。

誘導(dǎo)蛋白：它們由 SOS-box 基因編碼，可以激活與 DNA 損傷類型相關(guān)的誘導(dǎo)蛋白。

圖2.不同元素編碼基因及功能

SOS修復(fù)的機(jī)制是由生物體自身介導(dǎo)的復(fù)雜細(xì)胞過(guò)程。 它包括以下步驟：

1. 在 DNA 過(guò)度損傷、應(yīng)激條件等情況下，細(xì)胞通過(guò)激活信號(hào)或 RecA 蛋白作出反應(yīng)。 它漂浮在細(xì)胞附近，尋找 DNA 中的任何損傷。

2. RecA 蛋白特異性結(jié)合單鏈 DNA。 在與單鏈 DNA 片段結(jié)合時(shí)，RecA 在 DNA 周圍形成絲狀結(jié)構(gòu)。

3. 然后，LexA 阻遏物與由 RecA 蛋白組裝的核蛋白絲接觸。 當(dāng) RecA 與阻遏蛋白相互作用時(shí)，它會(huì)轉(zhuǎn)化為 RecA 蛋白酶。

4. RecA 蛋白酶的形成導(dǎo)致 LexA 阻遏蛋白的自催化蛋白水解。 因此，LexA 蛋白無(wú)法與 SOS 運(yùn)算符結(jié)合。

5. LexA 蛋白的失活會(huì)激活修復(fù) DNA 損傷但會(huì)改變 DNA 序列的誘導(dǎo)蛋白。

6. DNA 修復(fù)后，RecA 蛋白失去了引起蛋白水解的效率，LexA 蛋白將再次與 SOS operator結(jié)合或關(guān)閉 SOS 系統(tǒng)。

圖3.SOS修復(fù)機(jī)制