Ero Yhteensopimattomuuden Korjauksen Ja Nukleotidien Poisto-korjauksen Välillä

2024 Kirjoittaja: Mildred Bawerman | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2023-12-16 08:38

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.