DNA: lle tehdään usein vaurioita useista sisäisistä ja ulkoisista tekijöistä. Solujen korjausjärjestelmät kuitenkin korjaavat vahingot välittömästi ja jatkuvasti ennen kuin niistä tulee mutaatioita tai ennen kuin ne siirtyvät seuraaville sukupolville. Soluissa on kolmen tyyppisiä leikkauksen korjausjärjestelmiä: nukleotidien leikkauksen korjaus (NER), emäksen leikkauksen korjaus (BER) ja DNA: n epäsovituskorjaus (MMR) yksijuosteisten DNA-vaurioiden korjaamiseksi. Keskeinen ero emäksen leikkauksen korjaamisen ja nukleotidien leikkauksen korjaamisen välillä on se perusleikkauskorjaus on yksinkertainen korjausjärjestelmä, joka toimii soluissa endogeenisesti aiheutuneiden yksittäisten nukleotidien vaurioiden korjaamiseksi sillä aikaa nukleotidien poistokorjaus on monimutkainen korjausjärjestelmä, joka toimii soluissa korjaamaan suhteellisen suurempia, vaurioituneita alueita, jotka ovat aiheutuneet ulkoisesti.
SISÄLLYS
1. Yleiskatsaus ja keskeiset erot
2. Mikä on pohjan leikkauksen korjaus
3. Mikä on nukleotidien poiston korjaus
4. Vertailu rinnakkain - pohjan leikkauksen korjaus vs. nukleotidin leikkauksen korjaus
5. Yhteenveto
Perusleikkauskorjaus on yksinkertaisin versio solujen DNA-korjausjärjestelmästä. Sitä käytetään pienten DNA-vaurioiden korjaamiseen. DNA-emäkset modifioidaan deaminaation tai alkyloinnin vuoksi. Kun emäsvaurioita on, DNA-glykosylaasi tunnistaa ja aktivoi emäksen leikkauksen korjausjärjestelmän ja ottaa sen talteen entsyymien AP endonukleaasi, DNA-polymeraasi ja DNA-ligaasi avulla. Seuraavat vaiheet ovat mukana BER-järjestelmässä.
Kuva 01: Pohjan leikkauksen korjausreitti
Nukleotidien leikkauskorjaus (NER) on tärkeä DNA: n leikkauksen korjausjärjestelmä soluissa. Se pystyy korjaamaan ja korvaamaan vahingoittuneet alueet, joiden pituus voi olla jopa 30 emästä, ja sitä ohjaa vahingoittumaton templisäie. Yleisiä DNA-vaurioita tapahtuu ultraviolettisäteilyn takia, ja NER suojaa DNA: ta korjaamalla vauriot välittömästi ennen kuin niistä tulee mutaatioita ja siirtyvät tuleville sukupolville tai aiheuttavat sairauksia. NER tarjoaa erityisesti suojan mutaatioilta, joita epäsuorasti aiheuttavat ulkoiset tekijät, kuten ympäristö ja kemialliset syöpää aiheuttavat tekijät. NER esiintyy melkein kaikissa organismeissa, ja se tunnistaa vauriot, jotka aiheuttavat merkittäviä vääristymiä DNA-kierrokselle.
NER-prosessi sisältää monien proteiinien kuten XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF, XPG, CSA, CSB jne. Toiminnan ja etenee useiden leikkaus- ja liimamaisten mekanismien kautta. Nämä proteiinit ovat välttämättömiä korjausprosessin loppuun saattamiseksi, ja yhden NER-proteiinin vika on elintärkeä ja voi aiheuttaa harvinaisia taantuvia oireyhtymiä: xeroderma pigmentosum (XP), Cockayne-oireyhtymä (CS) ja hauraiden hiushäiriöiden valoherkkä muoto. trikotiodystrofia (TTD).
Kuva 02: Nukleotidien leikkauksen korjaus
Perusleikkauksen korjaus vs. nukleotidien poisto | |
Perusleikkauskorjaus (BER) on DNA: n korjausjärjestelmä, jota tapahtuu soluissa. | Nukleotidien poistokorjaus (NER) on toinen soluissa esiintyvä DNA-korjausjärjestelmän tyyppi. |
DNA-adduktien tunnistaminen | |
BER korjaa pienten DNA-adduktien vaurioita. | NER korjaa suuret DNA-adduktit. |
DNA-vauriot | |
BER tunnistaa vauriot, jotka eivät aiheuta merkittäviä vääristymiä DNA-kierteeseen. | NER tunnistaa vauriot, jotka aiheuttavat merkittäviä vääristymiä DNA-kierteeseen. |
DNA-vaurioiden syyt | |
BER korjaa endogeenisten mutageenien aiheuttamat vauriot. | NER korjaa eksogeenisten mutageenien aiheuttamat vauriot. |
Monimutkaisuus | |
BER on vähiten monimutkainen korjausjärjestelmä | Se on monimutkaisempi kuin BER. |
Proteiinien tarve | |
BER ei vaadi muita proteiineja. | NER vaatii useita geenituotteita, erityisesti proteiineja, vaurioituneiden ja vahingoittumattomien alueiden erottelemiseksi. |
sopivuus | |
BER sopii yhden pohjan vaurioiden korjaamiseen. | NER sopii vaurioituneiden alueiden korvaamiseen. |
NER ja BER ovat kahta tyyppiä soluista löytyviä DNA: n leikkaamisen korjausprosesseja. BER pystyy korjaamaan pieniä endogeenisesti aiheutuneita vaurioita, kun taas NER pystyy korjaamaan enintään 30 emäsparin pituiset vaurioalueet, jotka johtuvat pääasiassa ulkoisista syistä. BER eroaa NER: stä tunnistettujen substraattityyppien ja alkuperäisen pilkkomistapahtuman suhteen. BER voi myös tunnistaa vauriot, joita ei aiheuttanut DNA-kierukan merkittävät vääristymät, kun taas NER tunnistaa DNA-kierukan merkittävät vääristymät. Tämä on ero emäksen leikkauksen korjaamisen ja nukleotidien leikkauksen välillä.
Kuvan kohteliaisuus:
1. LadyofHats - ”Dna repair base excersion en” - (Public Domain) Commons Wikimedian kautta
2. ”Kaavioesitys Uvr-proteiinien hallitsemasta nukleotidien leikkaamisen korjausreitistä”, kirjoittanut Rihito Morita, Shuhei Nakane, Atsuhiro Shimada, Masao Inoue, Hitoshi Iino, Taisuke Wakamatsu, Kenji Fukui, Noriko Nakagawa, Ryoji Masui ja Seiki Kuramitsu - (CC BY 1.0) Commons Wikimedian kautta
Viitteet:
1. Kim, Yun-Jeong ja David M. Wilson. "Yleiskatsaus perusleikkauskorjauksen biokemiasta." Nykyinen molekyylin farmakologia. Yhdysvaltain kansallinen lääketieteellinen kirjasto, tammikuu 2012. Web. 14. maaliskuuta 2017.
2. Boer, Jan De ja Jan H. J. Hoeijmakers. "Nukleotidien leikkauksen korjaus ja ihmisen oireyhtymät." Syövän synty. Oxford University Press, 1. maaliskuuta 2000. Web. 28. maaliskuuta 2017
3. Hoogstraten et ai. "Monipuolinen DNA-vaurioiden havaitseminen globaalin genominukleotidien leikkaamisen korjausproteiinin XPC avulla." Journal of Cell Science. Biologien yritys Ltd, 1. syyskuuta 2008. Verkko. 28. maaliskuuta 2017