Fő különbség – az alapkivágás javítása és a nukleotid kivágás javítása
A DNS gyakran sérül különböző belső és külső tényezők miatt. A sejtjavító rendszerek azonban azonnal és folyamatosan korrigálják a károsodásokat, mielőtt azok mutációvá válnának, vagy mielőtt átkerülnének a következő generációkra. A sejtekben háromféle kivágást javító rendszer létezik: a nukleotid-kivágás javító (NER), a báziskivágás javítása (BER) és a DNS mismatch javítás (MMR) az egyszálú DNS-károsodások helyreállítására. A báziskivágás javítása és a nukleotid kivágás javítása közötti kulcsfontosságú különbség az, hogy az alapkivágásos javítás egy egyszerű javító rendszer, amely a sejtekben az endogén módon okozott egyetlen nukleotid károsodások kijavítására működik, míg a nukleotid kivágás javítása egy összetett javító rendszer, amely a sejtekben viszonylagosan helyreállítja a sérüléseket. nagyobb, károsodott régiók exogén eredetűek.
Mi az az alapkivágásos javítás?
Az alapkivágási javítás a DNS-javító rendszer legegyszerűbb változata, amely a sejtekkel rendelkezik. A DNS kisebb károsodásainak kijavítására szolgál. A DNS-bázisok deamináció vagy alkilezés következtében módosulnak. Báziskárosodás esetén a DNS-glikoziláz felismeri és aktiválja a báziskivágás javítórendszerét, majd az AP endonukleáz, DNS polimeráz és DNS ligáz enzimek segítségével helyreállítja azt. A következő lépések a BER-rendszer részét képezik.
- Nem megfelelő vagy sérült bázis felismerése és eltávolítása DNS-glikoziláz által, hogy abázikus helyet hozzon létre (bázisvesztés helyei – apiurinos vagy apirimidin helyek).
- Alap-metszés apurinin/apirimidin endonukleázzal
- A maradék cukordarab eltávolítása liázzal vagy foszfodiészterázzal
- Hézagpótlás DNS polimerázzal
- A bevágás DNS-ligázzal való lezárása
01. ábra: Alapkivágás javítási útvonala
Mi az a nukleotid kivágás javítása?
A Nucleotide Excision Repair (NER) egy fontos DNS-kivágás javító rendszer a sejtekben. Akár 30 bázis hosszúságú sérült régiók javítására és pótlására is képes, és a sértetlen sablonszál irányítja. Gyakori DNS-károsodások az ultraibolya sugárzás miatt következnek be, és a NER megvédi a DNS-t azáltal, hogy kijavítja ezeket a károsodásokat közvetlenül azelőtt, hogy mutációkká válnának, és átörökítenék a következő generációkra vagy betegségeket okoznának. A NER kifejezetten védelmet nyújt az exogén tényezők, például környezeti és kémiai rákkeltő anyagok által közvetetten okozott mutációk ellen. A NER szinte minden szervezetben megtalálható, és felismeri azokat a károsodásokat, amelyek jelentős torzulást okoznak a DNS-hélixben.
A NER folyamat számos fehérje, például XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF, XPG, CSA, CSB stb. hatását foglalja magában, és számos vágás- és beillesztésszerű mechanizmuson keresztül megy végbe. Ezek a fehérjék nélkülözhetetlenek a helyreállítási folyamat befejezéséhez, és az egyik NER fehérje hibája létfontosságú, és ritka recesszív szindrómákat okozhat: xeroderma pigmentosum (XP), Cockayne-szindróma (CS) és a törékeny hajzavar fényérzékeny formája. trichotiodisztrófia (TTD).
02. ábra: Nukleotid kivágás javítása
Mi a különbség az alapkivágás javítása és a nukleotid kivágás javítása között?
Alapkivágás javítás vs nukleotid kivágás javítás |
|
| A báziskivágási javítás (BER) egy olyan DNS-javító rendszer, amely a sejtekben fordul elő. | Nucleotide Excision Repair (NER) egy másik típusú DNS-javító rendszer, amely a sejtekben található. |
| DNS-adduktok felismerése | |
| BER helyreállítja a kis DNS-adduktumok sérüléseit. | NER javítja a nagy DNS-adduktokat. |
| DNS-károk | |
| BER felismeri azokat a sérüléseket, amelyek nem okoznak jelentős torzulást a DNS-spirálban. | NER felismeri azokat a sérüléseket, amelyek jelentős torzulást okoznak a DNS-spirálban. |
| DNS-károsodások okai | |
| BER helyreállítja az endogén mutagének által okozott károkat. | NER helyreállítja az exogén mutagének által okozott károkat. |
| Bonyolultság | |
| BER a legkevésbé bonyolult javítórendszer | Ez összetettebb, mint a BER. |
| Fehérjékre van szükség | |
| BER nem igényel más fehérjéket. | A NER számos génterméket, különösen fehérjéket igényel a sérült és sértetlen régiók megkülönböztetéséhez. |
| Alkalmasság | |
| A BER alkalmas az egylapos sérülések kijavítására. | A NER alkalmas a sérült területek pótlására. |
Összefoglaló – Az alapkivágás javítása vs a nukleotid kivágás javítása
A NER és a BER a sejtekben található DNS-kivágási javító folyamatok két típusa. A BER képes kijavítani az endogén, míg a NER legfeljebb 30 bázispár hosszúságú, többnyire exogén eredetű sérüléseket. A BER különbözik a NER-től a felismert szubsztrátok típusában és a kezdeti hasítási eseményben. A BER képes felismerni azokat a károsodásokat is, amelyeket nem a DNS-hélix jelentős torzulásai okoztak, míg a NER felismeri a DNS-hélix jelentős torzulásait. Ez a különbség a báziskivágás javítása és a nukleotid kivágás között.
