A DNS-t gyakran különféle belső és külső tényezők károsítják. A celluláris javító rendszerek azonban azonnal és folyamatosan kijavítják a sérüléseket, még mielőtt mutációkká válnának, vagy mielőtt átkerülnének a következő generációkba. A sejtekben háromféle kivágásjavító rendszer létezik: nukleotidkivágás-javítás (NER), az alapkivágás-javítás (BER) és a DNS-eltérés-javítás (MMR) az egyszálú DNS-károsodások kijavításához. A legfontosabb különbség az alapkivágás javítása és a nukleotidkivágás javítása között az Az alapkivágás javítása egy egyszerű javítási rendszer, amely a sejtekben az endogén módon okozott egyetlen nukleotid károsodás kijavítására szolgál míg A nukleotidkivágás-javítás egy komplex javítórendszer, amely a sejtekben viszonylag nagyobb, exogén módon okozott sérült régiók helyrehozására szolgál..
TARTALOMJEGYZÉK
1. Áttekintés és a legfontosabb különbség
2. Mi az alapkivágás javítása?
3. Mi a nukleotidkivágás javítása?
4. Összegzés összehasonlítása - Az alapkivágás javítása és a nukleotidkivágás javítása
5. Összegzés
Az alapkivágás javítása a sejtek DNS-javító rendszerének legegyszerűbb változata. A DNS károsodásainak kijavítására szolgál. A DNS-bázisok a dezaminálás vagy alkilezés miatt módosulnak. Bázkárosodások esetén a DNS-glikoziláz felismeri és aktiválja az alapkivágás-javító rendszert, és az AP endonukleáz enzimek, a DNS polimeráz és a DNS-ligáz segítségével regenerálja. A következő lépéseket vonjuk be a BER rendszerbe.
01. ábra: Az alapkivágási javítási útvonal
A nukleotidkivágás-javítás (NER) egy fontos DNS-kivágás-javító rendszer a sejtekben. Képes javítani és kicserélni a legfeljebb 30 bázis hosszúságú sérült területeket, és a sértetlen sablonszálat vezeti. A szokásos DNS-károsodások az ultraibolya sugárzás következtében merülnek fel, és a NER megvédi a DNS-t azáltal, hogy közvetlenül kijavítja azokat a károsodásokat, mielőtt mutációvá válna, és a következő generációkba kerülne át, vagy betegségeket okozna. A NER kifejezetten védelmet nyújt az olyan külső mutációk ellen, amelyeket exogén tényezők, például környezeti és kémiai rákkeltő anyagok okoznak. A NER szinte minden szervezetben megfigyelhető, és felismeri azokat a károkat, amelyek jelentős torzulást okoznak a DNS-spirálban.
A NER folyamat számos fehérje, például az XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF, XPG, CSA, CSB stb. Működését foglalja magában, és több kivágás és beillesztés-szerű mechanizmuson keresztül megy végbe. Ezek a fehérjék nélkülözhetetlenek a helyreállítási folyamat befejezéséhez, és az egyik NER protein hiánya létfontosságú, és ritka recesszív szindrómákat okozhat: xeroderma pigmentosum (XP), Cockayne szindróma (CS) és a törékeny hajbetegség fényérzékeny formája. trichotiodystrophy (TTD).
02 ábra: Nukleotidkivágás javítása
Alapkivágás javítása vs Nukleotidkivágás javítása | |
Az alapkivágás-javítás (BER) egy DNS-javító rendszer történik a sejtekben. | A nukleotidkivágás-javítás (NER) egy másik típusú DNS-javító rendszer, amely a sejtekben található. |
A DNS-adduktumok felismerése | |
A BER kijavítja a kicsi DNS-adduktumok károsodásait. | A NER nagy DNS-adduktumokat javít. |
DNS károsodások | |
A BER elismeri azokat a károkat, amelyek nem okoznak jelentős torzulást a DNS-spirálban. | A NER felismeri azokat a károkat, amelyek a DNS-spirál jelentős torzulását okozzák. |
A DNS károsodásának okai | |
A BER javítja az endogén mutagének okozta károkat. | A NER kijavítja az exogén mutagének okozta károkat. |
Bonyolultság | |
A BER a legkevésbé összetett javító rendszer | Összetettebb, mint a BER. |
Fehérjék szükségessége | |
A BER nem igényel más fehérjét. | A NER több génterméket igényel, különösen a fehérjéket, hogy megkülönböztessék a sérült és nem sérült területeket. |
Alkalmasság | |
A BER alkalmas az egy alap sérüléseinek kijavítására. | A NER alkalmas a sérült régiók pótlására. |
A NER és a BER kétféle DNS-kivágási helyreállítási folyamat található a sejtekben. A BER képes javítani az endogén módon okozott károsodásokat, míg a NER képes javítani a 30 bázispár hosszúságú károsodási területeket, amelyeket főleg az exogén hatás okoz. A BER különbözik a NER-től a felismert szubsztrátok típusaitól és a kezdeti hasítási eseménytől. A BER emeli azokat a károkat is, amelyeket nem a DNS-hélix jelentős torzulása okozott, míg a NER felismeri a DNS-hélix jelentős torzulásait. Ez a különbség az alapkivágás javítása és a nukleotidkivágás között.
Kép jóvoltából:
1. LadyofHats „(Dna repair base excersion en”) - (Public Domain) a Commons Wikimedia-on keresztül
2. Az Uvr fehérjék által szabályozott nukleotidkivágási útvonal modelleinek vázlatos ábrázolása: Rihito Morita, Shuhei Nakane, Atsuhiro Shimada, Masao Inoue, Hitoshi Iino, Taisuke Wakamatsu, Kenji Fukui, Noriko Nakagawa, Ryoji Masui és Seiki Kuramitsu - (CC BY 1.0) a Commons Wikimedia-on keresztül
Irodalom:
1. Kim, Yun-Jeong és David M. Wilson. “Az alapkivágás-javító biokémia áttekintése.” Jelenlegi molekuláris farmakológia. Amerikai Egyesült Államok Nemzeti Orvostudományi Könyvtára, 2012. január. Web. 2017. március 14.
2. Boer, Jan De és Jan H. J. Hoeijmakers. "Nukleotidkivágás javítása és emberi szindrómák." Kialakulásában. Oxford University Press, 2000. március 1. Web. 2017. március 28
3. Hoogstraten et al. "Sokoldalú DNS-károsodás-kimutatás a globális genom nukleotidkivágást javító fehérje XPC segítségével." Journal of Cell Science. A Biológusok Kft., 2008. szeptember 01. Web. 2017. március 28