Nyckelskillnad - Reparation av felaktig matchning mot Nucleotide Excision Repair
Tiotusentals DNA-skador uppstår i cellen per dag. Det inducerar förändringar i cellprocesserna såsom replikering, transkription samt cellens livskraft. I vissa fall kan mutationer orsakade av dessa DNA-skador leda till skadliga sjukdomar som cancer och åldringsassocierade syndrom (t.ex. Progeria). Oavsett dessa skador initierar cellen en mycket organiserad kaskadreparationsmekanism som kallas DNA-skador. Flera DNA-reparationssystem har identifierats i det cellulära systemet; dessa är kända som Base Excision Repair (BER), Mismatch Repair (MMR), Nucleotide Excision Repair (NER), Double Strand Break Repair. Nukleotid excision reparation är ett mycket mångsidigt system som känner igen skrymmande helix distorsion DNA lesioner och tar bort dem. Å andra sidan ersätter felanpassad reparation felaktiga baser under replikering. Huvudskillnaden mellan reparation av felanpassning och reparation av nukleotid är att nukleotidreparation (NER) används för att avlägsna pyrimidindimerer bildade av UV-bestrålning och skrymmande helixskador orsakade av kemiska addukter medan felanpassningsreparationssystem spelar en viktig roll för att korrigera felaktiga baser som har flydde från replikationsenzymer (DNA-polymeras 1) under replikering. Förutom felaktiga baser kan MMR-systemproteiner också reparera insättnings- / borttagningsslingorna (IDL) som är resultat av polymerasglidning under replikering av repetitiva DNA-sekvenser.
INNEHÅLL
1. Översikt och viktig skillnad
2. Vad är felaktig reparation
3. Vad är reparation
av nukleotid excision 4. Jämförelse vid sida - Reparation av fel matchning mot reparation av nukleotid excision
5. Sammanfattning
Vad är Nucleotide Excision Repair?
Det mest utmärkande med reparation av nukleotid excision är att den reparerar de modifierade nukleotidskadorna orsakade av signifikanta snedvridningar i DNA-dubbelspiralen. Det observeras i nästan alla organismer som har undersökts uppdaterade. Uvr A, Uvr B, Uvr C (excinukleaser) Uvr D (ett helikas) är de mest kända enzymerna som är involverade i NER som utlöser reparation av DNA i modellorganismen Ecoli. Uvr ABC-enzymkomplex med flera underenheter producerar Uvr A, Uvr B, Uvr C-polypeptiderna. Generna som kodas för ovannämnda polypeptider är uvr A, uvr B, uvr C. Uvr A- och B-enzymer känner igen kollektivt den skadainducerade distorsion som orsakas av DNA-dubbelhelixen, såsom pyrimidindämpare på grund av UV-bestrålning. Uvr A är ett ATPase-enzym och detta är en autokatalytisk reaktion. Därefter lämnar Uvr A DNA medan Uvr BC-komplex (aktiv nukleas) klyver DNA på båda sidor av skadan som katalyseras av ATP. Ett annat protein som kallas Uvr D kodat av uvrD-genen är ett helicase II-enzym som avlindar DNA som härrör från frisättningen av enkelsträngat skadat DNA-segment. Detta lämnar ett gap i DNA-spiralen. Efter att det skadade segmentet har skurits ut förblir ett 12-13 nukleotidgap kvar i DNA-strängen. Detta fylls upp av DNA-polymerasenzymet I och nicket förseglas av DNA-ligaset. ATP krävs i tre steg av denna reaktion. NER-mekanismen kan också identifieras hos däggdjursliknande människor. Hos människor beror hudtillståndet Xeroderma pigmentosum på DNA-dimerer orsakade av UV-strålning. Generen XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF och XPG producerar proteiner för att ersätta DNA-skador. Proteinerna från gener XPA,XPC, XPE, XPF och XPG har nukleasaktivitet. Å andra sidan visar proteinerna från XPB- och XPD-gener den helikasaktivitet som är analog med Uvr D i E coli.
Figur 01: Nucleotide Excision repair
Vad är felaktig reparation?
Felanpassningsreparationssystemet initieras under DNA-syntes. Även med den funktionella € underenheten tillåter DNA-polymeras III införlivande av en fel nukleotid för syntesen var 10 8baspar. Ojämna reparationsproteiner känner igen denna nukleotid, punktskatter den och ersätter den med rätt nukleotid som ansvarar för den slutliga graden av noggrannhet. DNA-metylering är avgörande för MMR-proteiner att känna igen modersträngen från den nyligen syntetiserade strängen. Metyleringen av adenin (A) -nukleotid i ett GATC-motiv av en nyligen syntetiserad sträng är lite fördröjd. Å andra sidan har modersträngen adeninnukleotid i GATC-motiv redan metylerats. MMR-proteiner känner igen den nysyntetiserade strängen genom denna skillnad från modersträngen och börjar reparera felparning i en nysyntesiserad sträng innan den blir metylerad. MMR-proteinerna riktar sin reparationsaktivitet för att skära bort fel nukleotid innan den nyligen replikerade DNA-strängen blir metylerad. Enzymerna Mut H, Mut L och Mut S kodade av gener mut H, mut L,mut S katalyserar dessa reaktioner i Ecoli. Mut S-protein känner igen sju av åtta möjliga mismatchbaspar utom C: C och binder vid platsen för mismatch i duplex-DNA. Med bundna ATP: er ansluter Mut L och Mut S till komplexet senare. Komplexet translokerar några tusen baspar bort tills det hittar ett hemimetylerat GATC-motiv. Den vilande nukleasaktiviteten hos Mut H-protein aktiveras när den hittar ett hemimetylerat GATC-motiv. Den klyver den ometylerade DNA-strängen och lämnar ett 5'-nick vid G-nukleotid av ometylerat GATC-motiv (nysyntetiserad DNA-sträng). Sedan nickas samma sträng på andra sidan av mismatchen av Mut H. I resten av stegen, de kollektiva åtgärderna av Uvr D, ett helikasprotein, Mut U, SSB och exonukleas, pekar jag på felaktig nukleotid i den enkelsträngade DNA. Gapet som bildas i excisionen fylls av DNA-polymeras III och förseglas med ligas. Ett liknande system kan identifieras hos möss och människor. Mutationen av humant hMLH1, hMSH1 och hMSH2 är involverat i ärftlig icke-polypos koloncancer som avreglerar celldelningen av kolonceller.
Figur 02: Reparation av felaktigheter
Vad är skillnaden mellan Mismatch Repair och Nucleotide Excision Repair?
Skilja artikeln mitt före bordet
Felaktig reparation vs reparation av nukleotidskärning |
|
| Felaktigt reparationssystem inträffar under efterreplikationen. | Detta är involverat i avlägsnande av pyrimidindimerer på grund av UV-bestrålning och andra DNA-lesioner på grund av kemisk addukt. |
| Enzymer | |
| Det katalyseras av Mut S, Mut L, Mut H, Uvr D, SSB och exonukleas I. | Det katalyseras av Uvr A-, Uvr B-, Uvr C-, UvrD-enzymer. |
| Metylering | |
| Det är avgörande att initiera reaktionen. | DNA-metylering krävs inte för att initiera reaktionen. |
| Enzymernas åtgärd | |
| Mut H är ett endonukleas. | Uvr B och Uvr C är exonukleaser. |
| Tillfälle | |
| Detta händer specifikt under replikering. | Detta händer när de utsätts för UV- eller kemiska mutagener, inte under replikering |
| Bevarande | |
| Det är mycket bevarat | Det är inte mycket bevarat. |
| Fylla i hål | |
| Det görs med DNA-polymeras III. | Det görs med DNA-polymeras I. |
Sammanfattning - Mismatch Repair vs Nucleotide Excision Repair
Mismatch repair (MMR) och Nucleotide excision repair (NER) är två mekanismer som äger rum i cellen för att rätta till DNA-skador och snedvridningar som orsakas av olika medel. Dessa benämns kollektivt som DNA-reparationsmekanismer. Reparation av nukleotid excision reparerar de modifierade nukleotidskadorna, vanligtvis de betydande skadorna på DNA-dubbelspiralen som uppstår på grund av exponering för UV-bestrålning och kemiska addukter. Ojämna reparationsproteiner känner igen fel nukleotid, punktskatter den och ersätter den med rätt nukleotid. Denna process är ansvarig för den slutliga graden av noggrannhet under replikering.
