Fő különbség - Nem megfelelő javítás és a nukleotidok kivágása
Naponta tíz és ezer DNS károsodás fordul elő a sejtben. Változásokat indukál a sejtfolyamatokban, mint például a replikáció, a transzkripció, valamint a sejt életképessége. Bizonyos esetekben az ezen DNS-károsodások által okozott mutációk káros betegségekhez vezethetnek, például rákos megbetegedésekhez és az öregedéssel összefüggő szindrómákhoz (pl.: Progeria). Ezektől a károsodásoktól függetlenül a sejt egy nagyon szervezett kaszkádjavító mechanizmust indít el, amelyet DNS-károsító válaszoknak neveznek. Számos DNS-javító rendszert azonosítottak a sejtrendszerben; ezek az úgynevezett Base excision repair (BER), Mismatch repair (MMR), Nukleotide excision repair (NER), Double strand break break repair. A nukleotidok excíziós helyreállítása rendkívül sokoldalú rendszer, amely felismeri és eltávolítja a terjedelmes hélix torzulású DNS elváltozásokat. Másrészt a nem megfelelő javítás a helytelenül beillesztett alapokat helyettesíti a replikáció során. Az eltérés és a nukleotid-kivágás helyreállítása közötti legfontosabb különbség az, hogy a nukleotid-excíziós javítást (NER) használják az UV-besugárzás által képviselt pirimidin-dimerek és a kémiai adduktumok által okozott terjedelmes hélix-elváltozások eltávolítására, míg a nem-helyreállító rendszer fontos szerepet játszik a helytelenül beillesztett bázisok korrekciójában. a replikáció során megszökött a replikációs enzimekből (DNS-polimeráz 1). Az össze nem illő bázisok mellett az MMR rendszer fehérjéi is javíthatják az inszerciós / deléciós hurkokat (IDL), amelyek az ismétlődő DNS szekvenciák replikációja során a polimeráz csúszásának eredményeként jönnek létre.
TARTALOM
1. Áttekintés és kulcsfontosságú különbségek
2. Mi az a hibamegoldás
3. Mi az a nukleotid-excízió-javítás
4. Egymás melletti összehasonlítás - Nem-megfelelő javítás és a nukleotid-kivágás javítása
5. Összefoglalás
Mi az a nukleotid kivágás javítása?
A nukleotidkivágás javításának legkiemelkedőbb jellemzője, hogy javítja a módosított nukleotidkárosodást, amelyet a DNS kettős spirál jelentős torzulása okoz. Szinte minden olyan szervezetben megfigyelhető, amelyet naprakészen vizsgáltak. Uvr A, Uvr B, Uvr C (excinukleázok) Az Uvr D (helikáz) a NER-ben részt vevő legismertebb enzimek, amelyek kiváltják a DNS javulását az Ecoli mintaszervezetben. Az Uvr ABC multi-alegység enzim komplex az Uvr A, Uvr B, Uvr C polipeptideket termeli. A fent említett polipeptidek számára kódolt gének: uvr A, uvr B, uvr C. Az UVR A és B enzimek együttesen felismerik azokat a károsodás okozta torzulásokat, amelyeket az UV-besugárzás okoz a DNS kettős spiráljának, például a pirimidin dimmereknek. Az Uvr A egy ATPáz enzim, és ez autokatalitikus reakció. Ezután Uvr A elhagyja a DNS-t, míg az Uvr BC komplex (aktív nukleáz) hasítja a DNS-t az ATP által katalizált károsodás mindkét oldalán. Az uvrD gén által kódolt másik Uvr D nevű fehérje egy helikáz II enzim tekercseli le az egyszálú sérült DNS szegmens felszabadulásából származó DNS-t. Ez rést hagy a DNS-spirálban. A sérült szegmens kivágása után 12-13 nukleotid rés marad a DNS-szálban. Ezt az I DNS-polimeráz enzim tölti fel, és a nicket a DNS ligáz zárja le. Ennek a reakciónak a három lépésében ATP szükséges. A NER-mechanizmus azonosítható az emlősszerű embereknél is. Emberben a Xeroderma pigmentosum nevű bőrbetegség az UV-besugárzás okozta DNS-dimereknek köszönhető. Az XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF és XPG gének fehérjéket termelnek a DNS károsodásának pótlására. Az XPA gének fehérjéi,Az XPC, az XPE, az XPF és az XPG rendelkezik nukleázaktivitással. Másrészt az XPB és XPD gének fehérjéi azt a helikáz aktivitást mutatják, amely az E coli Uvr D analógjait hasonlítja össze.
01. ábra: Nukleotid kivágás javítása
Mi az a hibás javítás?
A nem megfelelő helyreállítási rendszer a DNS-szintézis során indul. A funkcionális € alegység mellett is a DNS-polimeráz III lehetővé teszi, hogy minden 10 8-ban rossz nukleotidot építsenek be a szintézishez.alappárok. A nem egyező javító fehérjék felismerik ezt a nukleotidot, kivágják és helyettesítik azt a megfelelő nukleotiddal, amely a végső pontosságért felelős. A DNS-metiláció kulcsfontosságú az MMR fehérjék számára, hogy felismerjék a szülőszálat az újonnan szintetizált szálból. Az adenin (A) nukleotid metilezése egy újonnan szintetizált szál GATC motívumában kissé késik. Másrészt a szülő adenin nukleotid a GATC motívumban már metilezett. Az MMR fehérjék felismerik az újonnan szintetizált szálat a szülőszál különbsége alapján, és megkezdik az új szintetizált szál hibás helyrehozását, mielőtt metileződik. Az MMR fehérjék javító tevékenységüket a rossz nukleotid kivágására irányítják, mielőtt az újonnan replikált DNS-szál metileződik. A Mut H, Mut L és Mut S enzimek a H, mut L,mut S katalizálja ezeket a reakciókat Ecoliban. A Mut S fehérje nyolc lehetséges nem-egyező bázispárból hetet ismer fel, kivéve a C: C-t, és a duplex DNS eltérési helyén kötődik. Megkötött ATP-kkel később Mut L és Mut S csatlakozik a komplexumhoz. A komplex néhány ezer bázispárt távolít el, amíg meg nem talál egy hemimetilezett GATC motívumot. A Mut H fehérje szunnyadó nukleázaktivitása aktiválódik, ha megtalál egy hemimetilezett GATC motívumot. Hasítja a nem metilezett DNS-szálat, 5 '-es nicket hagyva a nem-metilezett GATC-motívum G-nukleotidjánál (újonnan szintetizált DNS-szál). Ezután az eltérés másik oldalán levő ugyanazt a szálat Mut H. ragadja meg. A további lépések során az Uvr D egy helikáz fehérje, a Mut U, az SSB és az exonukleáz I DNS. A kivágás során kialakuló rést a DNS polimeráz III kitölti és ligázzal lezárja. Hasonló rendszert lehet azonosítani egerekben és emberekben. Az emberi hMLH1, hMSH1 és hMSH2 mutációja részt vesz örökletes, nem polipózos vastagbélrákban, amely deregulálja a vastagbélsejtek sejtosztódását.
02. ábra: Nem megfelelő javítás
Mi a különbség a Mismatch Repair és a Nukleotide Excision Repair között?
Különböző cikk a táblázat előtt
Mismatch Repair vs Nukleotide Excision Repair |
|
| A nem megfelelő javítási rendszer a replikáció után következik be. | Ez részt vesz a pirimidin dimerek eltávolításában az UV besugárzás és más DNS elváltozások miatt a kémiai adduktum miatt. |
| Enzimek | |
| A Mut S, a Mut L, a Mut H, az Uvr D, az SSB és az I exonukleáz katalizálja. | Uvr A, Uvr B, Uvr C, UvrD enzimek katalizálják. |
| Metilezés | |
| Döntő a reakció megindítása. | A reakció megindításához nem szükséges a DNS metilezése. |
| Az enzimek hatása | |
| A M H endonukleáz. | Az Uvr B és az Uvr C exonukleázok. |
| Alkalom | |
| Ez kifejezetten a replikáció során történik. | Ez akkor történik, ha UV vagy kémiai mutagéneknek van kitéve, nem a replikáció során |
| Megőrzés | |
| Nagyon konzervált | Nem túl konzervált. |
| Hézagkitöltés | |
| DNS-polimeráz III. | A DNS-polimeráz I végzi. |
Összegzés - Nem megfelelő javítás vs nukleotid kivágás javítás
A nem megfelelő javítás (MMR) és a nukleotid-kivágás (NER) két mechanizmus, amelyek a sejtben játszódnak le a különböző szerek által okozott DNS-károsodások és torzulások kijavítására. Ezeket együtt nevezzük DNS-javító mechanizmusoknak. A nukleotidok excíziós javítása kijavítja a módosított nukleotid károsodást, jellemzően a DNS kettős spirál azon jelentős károsodásait, amelyek az UV sugárzásnak és a kémiai adduktoknak való kitettség miatt következnek be. A nem egyező javító fehérjék felismerik a rossz nukleotidot, kivágják és helyettesítik a megfelelő nukleotiddal. Ez a folyamat felelős a replikáció során a pontosság végső fokáért.
