Tärkein ero - ristiriitaisuuksien korjaus vs. nukleotidien poisto
Kymmeniä ja tuhansia DNA-vaurioita esiintyy solussa päivässä. Se aiheuttaa muutoksia soluprosesseihin, kuten replikaatioon, transkriptioon sekä solun elinkelpoisuuteen. Joissakin tapauksissa näiden DNA-vaurioiden aiheuttamat mutaatiot voivat johtaa haitallisiin sairauksiin, kuten syöpiin ja ikääntymiseen liittyviin oireyhtymiin (esim. Progeria). Näistä vaurioista riippumatta solu käynnistää erittäin organisoidun kaskadikorjausmekanismin, jota kutsutaan DNA-vaurioreaktioksi. Solujärjestelmässä on tunnistettu useita DNA-korjausjärjestelmiä; nämä tunnetaan nimellä Base excision repair (BER), ristiriitaisuuksien korjaus (MMR), Nucleotide excision repair (NER), kaksisäikeinen rikkoutumisen korjaus. Nukleotidien leikkauskorjaus on erittäin monipuolinen järjestelmä, joka tunnistaa suuret heliksivääristymää aiheuttavat DNA-vauriot ja poistaa ne. Toisaalta epäsuhta korjaus korvaa väärin inkorporoidut emäkset replikaation aikana. Keskeinen ero epäsuhta-korjauksen ja nukleotidien poisto-korjauksen välillä on se, että nukleotidien poisto-korjausta (NER) käytetään poistamaan UV-säteilytyksestä muodostuneet pyrimidiinidimeerit ja kemiallisten addukttien aiheuttamat suuret heliksileesiat, kun taas epäyhtenäisyyden korjausjärjestelmällä on tärkeä rooli väärin korjattujen emästen korjaamisessa. pakeni replikaatioentsyymeistä (DNA-polymeraasi 1) jälk replikaation aikana. Epäsopivien emästen lisäksi MMR-järjestelmän proteiinit voivat myös korjata insertio- / deleetiosilmukat (IDL), jotka ovat seurausta polymeraasin liukastumisesta toistuvien DNA-sekvenssien replikaation aikana.
SISÄLLYSLUETTELO
1. Yleiskatsaus ja keskeinen ero
2. Mikä on ristiriitakorjaus
3. Mikä on nukleotidien leikkauskorjaus
4. Vertailu rinnakkain - ristiriitakorjaus vs. nukleotidien poisto
5. Yhteenveto
Mikä on nukleotidien poisto korjaus?
Nukleotidien leikkaamisen erottavin piirre on, että se korjaa DNA: n kaksoiskierteen merkittävien vääristymien aiheuttamat modifioidut nukleotidivauriot. Sitä havaitaan lähes kaikissa organismeissa, joita on tutkittu ajan tasalla. Uvr A, Uvr B, Uvr C (excinukleaasit) Uvr D (helikaasi) ovat tunnetuimpia NER: ään osallistuvia entsyymejä, jotka laukaisevat DNA: n korjaamisen Ecoli-malliorganismissa. Uvr ABC-multi-alayksiköiden entsyymikompleksi tuottaa Uvr A-, UvrB-, UvrC-polypeptidejä. Edellä mainituille polypeptideille koodatut geenit ovat uvr A, uvr B, uvr C. Uvr A- ja B-entsyymit tunnistavat yhdessä vahingon aiheuttaman vääristymän, joka aiheutuu DNA-kaksoiskierteelle, kuten pyrimidiinihimmentimille, UV-säteilytyksen vuoksi. Uvr A on ATPaasientsyymi ja tämä on autokatalyyttinen reaktio. Sitten Uvr A poistuu DNA: sta, kun taas Uvr BC -kompleksi (aktiivinen nukleaasi) pilkkää DNA: n ATP: n katalysoiman vaurion molemmilla puolilla. Toinen uvrD-geenin koodaama proteiini nimeltä Uvr D on helikaasi II -entsyymi, joka purkaa DNA: n, joka on seurausta yksijuosteisen vaurioituneen DNA-segmentin vapautumisesta. Tämä jättää aukon DNA-kierteeseen. Kun vaurioitunut segmentti on leikattu, DNA-juosteeseen jää 12-13 nukleotidiväli. Tämä täytetään DNA-polymeraasientsyymillä I ja nikkeli suljetaan DNA-ligaasilla. ATP: tä vaaditaan tämän reaktion kolmessa vaiheessa. NER-mekanismi voidaan tunnistaa myös nisäkkäiden kaltaisissa ihmisissä. Ihmisillä Xeroderma pigmentosum -niminen ihosairaus johtuu UV-säteilytyksen aiheuttamista DNA-dimeereistä. Geenit XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF ja XPG tuottavat proteiineja korvaamaan DNA-vaurioita. Geenien XPA proteiinit,XPC: llä, XPE: llä, XPF: llä ja XPG: llä on nukleaasiaktiivisuus. Toisaalta XPB- ja XPD-geenien proteiinit osoittavat helikaasiaktiivisuutta, joka on analogisia Uvr D: n kanssa E colissa.
Kuva 01: Nukleotidien poisto
Mikä on ristiriidan korjaus?
Epäsuhta korjausjärjestelmä käynnistetään DNA-synteesin aikana. Jopa toiminnallisen € -alayksikön kanssa DNA-polymeraasi III sallii väärän nukleotidin sisällyttämisen synteesiin joka 10 8emäsparit. Epäsuhtaiset korjausproteiinit tunnistavat tämän nukleotidin, valmistavat sen ja korvaavat sen oikealla nukleotidilla, joka on vastuussa lopullisesta tarkkuudesta. DNA-metylaatio on keskeinen tekijä, jotta MMR-proteiinit tunnistavat emäsäike vasta syntetisoidusta juosteesta. Adeniini (A) -nukleotidin metylaatio vasta syntetisoidun juosteen GATC-motiivissa viivästyy vähän. Toisaalta GATC-motiivissa oleva emäsjuoste-adeniininukleotidi on jo metyloinut. MMR-proteiinit tunnistavat äskettäin syntetisoidun juosteen tällä erolla emo-juosteesta ja aloittavat epäsuhta korjauksen vasta syntetisoidussa juosteessa ennen kuin se metyloidaan. MMR-proteiinit ohjaavat korjaustoimintansa väärän nukleotidin leikkaamiseksi ennen vasta replikoidun DNA-juosteen metylointia. Entsyymit Mut H, Mut L ja Mut S, joita koodaavat geenit mut H, mut L,mut S katalysoi nämä reaktiot Ecolissa. Mut S -proteiini tunnistaa seitsemän kahdeksasta mahdollisesta yhteensopimattomasta emäsparista lukuun ottamatta C: C: tä ja sitoutuu dupleksin DNA: n epäkohdan kohtaan. Sitoutuneilla ATP: llä Mut L ja Mut S liittyvät kompleksiin myöhemmin. Kompleksi siirtää muutaman tuhannen emäsparin pois, kunnes se löytää hemimetyloidun GATC-motiivin. Mut H -proteiinin lepotilassa oleva nukleaasiaktiivisuus aktivoituu, kun se löytää hemimetyloidun GATC-motiivin. Se katkaisee metyloimattoman DNA-juosteen jättäen 5'-nikkelin metyloimattoman GATC-motiivin (vasta syntetisoidun DNA-juosteen) G-nukleotidiin. Sitten sama säie epätasapainon toisella puolella on Mut H. nimesi. Muissa vaiheissa Uvr D: n helikaasiproteiinin, Mut U: n, SSB: n ja eksonukleaasin I kollektiiviset toimet valmistetaan väärästä nukleotidista yksisäikeisessä DNA. Poistoon muodostunut rako täytetään DNA-polymeraasilla III ja suljetaan ligaasilla. Samanlainen järjestelmä voidaan tunnistaa hiirillä ja ihmisillä. Ihmisen hMLH1: n, hMSH1: n ja hMSH2: n mutaatio on mukana perinnöllisessä ei-polypoosisessa paksusuolisyövässä, joka säätelee paksusuolisolujen solujen jakautumista.
Kuva 02: Väärinkorjaus
Mitä eroa on yhteensopimattomuuskorjauksen ja nukleotidien poisto-korjauksen välillä?
Erilainen artikkeli keskellä taulukkoa
Väärinkorjaus vs. nukleotidien poisto |
|
| Väärinkorjausjärjestelmä tapahtuu replikoinnin jälkeen. | Tämä liittyy pyrimidiinidimeerien poistamiseen UV-säteilytyksen ja muiden kemiallisen adduktin aiheuttamien DNA-vaurioiden vuoksi. |
| Entsyymit | |
| Sitä katalysoivat Mut S, Mut L, Mut H, Uvr D, SSB ja eksonukleaasi I. | Sitä katalysoivat Uvr A, Uvr B, Uvr C, UvrD entsyymit. |
| Metylointi | |
| Reaktion aloittaminen on keskeistä. | DNA-metylaatiota ei tarvita reaktion aloittamiseksi. |
| Entsyymien toiminta | |
| Mut H on endonukleaasi. | Uvr B ja Uvr C ovat eksonukleaaseja. |
| Tilaisuus | |
| Tämä tapahtuu erityisesti replikoinnin aikana. | Tämä tapahtuu altistettaessa UV-säteilylle tai kemiallisille mutageeneille, ei replikaation aikana |
| Suojelu | |
| Se on erittäin konservoitunut | Se ei ole kovin konservoitunut. |
| Aukkojen täyttäminen | |
| Se tapahtuu DNA-polymeraasi III: lla. | Se tehdään DNA-polymeraasilla I. |
Yhteenveto - Väärinkorjaus vs Nukleotidien poisto
Epäsuhtakorjaus (MMR) ja nukleotidien leikkauskorjaus (NER) ovat kaksi mekanismia, jotka tapahtuvat solussa erilaisten aineiden aiheuttamien DNA-vaurioiden ja vääristymien korjaamiseksi. Nämä on nimetty yhdessä DNA: n korjausmekanismeiksi. Nukleotidien leikkauskorjaus korjaa modifioidut nukleotidivauriot, tyypillisesti ne DNA-kaksoiskierteen merkittävät vauriot, jotka johtuvat altistumisesta UV-säteilytykselle ja kemiallisille adduktille. Epäsuhtaiset korjausproteiinit tunnistavat väärän nukleotidin, valmistavat sen ja korvaavat sen oikealla nukleotidilla. Tämä prosessi on vastuussa lopullisesta tarkkuudesta replikoinnin aikana.
