Διαφορά μεταξύ επισκευής αναντιστοιχίας και επισκευής εκτομής νουκλεοτιδίων | Επισκευή αναντιστοιχίας έναντι επισκευής εκτομής νουκλεοτιδίων

Διαφορά κλειδιού - Επισκευή αναντιστοιχίας έναντι επισκευής εκτομής νουκλεοτιδίων

Δεκάδες και χιλιάδες βλάβες στο DNA εμφανίζονται στο κύτταρο την ημέρα. Προκαλεί αλλαγές στις διαδικασίες των κυττάρων, όπως η αντιγραφή, η μεταγραφή καθώς και η βιωσιμότητα του κυττάρου. Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι μεταλλάξεις που προκαλούνται από αυτές τις βλάβες του DNA μπορεί να οδηγήσουν σε επιβλαβείς ασθένειες όπως ο καρκίνος και τα σύνδρομα που σχετίζονται με τη γήρανση (π.χ. Progeria). Ανεξάρτητα από αυτές τις βλάβες, το κύτταρο ξεκινά έναν ιδιαίτερα οργανωμένο μηχανισμό επιδιόρθωσης καταρράκτη που ονομάζεται αποκρίσεις βλάβης του DNA. Αρκετά συστήματα επισκευής DNA έχουν ταυτοποιηθεί στο κυψελοειδές σύστημα. αυτά είναι γνωστά ως επισκευή εκτομής βάσης (BER), επισκευή αναντιστοιχίας (MMR), επισκευή εκτομής νουκλεοτιδίων (NER), επισκευή διπλής σκέψης. Η επιδιόρθωση εκτομής νουκλεοτιδίων είναι ένα πολύ ευπροσάρμοστο σύστημα που αναγνωρίζει τις ογκώδεις αλλοιώσεις DNA της αλύσου έλικας και τις αφαιρεί. Από την άλλη πλευρά, η επισκευή αναντιστοιχίας αντικαθιστά τις ψευδώς ενσωματωμένες βάσεις κατά την αναπαραγωγή. Η βασική διαφορά μεταξύ αναντιστοιχία επισκευή και επισκευή νουκλεοτιδίου εκτομής είναι ότι επισκευής νουκλεοτιδίων εκτομής (NER) χρησιμοποιείται για την αφαίρεση διμερή πυριμιδίνης σχηματίζεται με υπεριώδη ακτινοβολία και ογκώδη αλλοιώσεις έλικα που προκαλούνται από χημικές ενώσεις προσθήκης ενώ αναντιστοιχία σύστημα επιδιόρθωσης παίζει σημαντικό ρόλο για τη διόρθωση λανθασμένες ενσωματώσεις βάσεις που έχουν διαφύγει από ένζυμα αντιγραφής (ϋΝΑ πολυμεράση 1) κατά τη διάρκεια της μετά την εφαρμογή. Εκτός από τις λανθασμένες βάσεις, οι πρωτεΐνες του συστήματος MMR μπορούν επίσης να επιδιορθώσουν τους βρόχους εισαγωγής / διαγραφής (IDL) οι οποίοι είναι αποτέλεσμα της ολίσθησης πολυμεράσης κατά την αναπαραγωγή επαναλαμβανόμενων ακολουθιών DNA.

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

1. Επισκόπηση και διαφορά κλειδιού

2. Τι είναι η επισκευή αναντιστοιχίας

3. Τι είναι το Nucleotide Excision Repair

4. Σύγκριση μεταξύ των πλευρών - Επισκευή αναντιστοιχίας έναντι επισκευής εκτομής νουκλεοτιδίων

5. Περίληψη

Τι είναι το Nucleotide Excision Repair;

Το πιο χαρακτηριστικό χαρακτηριστικό της επισκευής αποκοπής νουκλεοτιδίων είναι ότι επισκευάζει τις τροποποιημένες βλάβες νουκλεοτιδίων που προκαλούνται από σημαντικές στρεβλώσεις στην διπλή έλικα DNA. Παρατηρείται σε όλους σχεδόν τους οργανισμούς που έχουν εξεταστεί μέχρι σήμερα. Uvr A, Uvr Β, Uvr C (εξινουκλεάσες) Uvr D (μια ελικάση) είναι τα πιο γνωστά ένζυμα που εμπλέκονται στο NER που προκαλούν την επιδιόρθωση του DNA στον οργανικό μοντέλο Ecoli. Το σύμπλοκο ενζύμου πολλαπλών υπομονάδων Uvr ABC παράγει τα πολυπεπτίδια Uvr Α, Uvr Β, Uvr C.Τα γονίδια που κωδικοποιούνται για τα προαναφερθέντα πολυπεπτίδια είναι uvr Α, uvr Β, uvr C. Τα ένζυμα Uvr Α και Β αναγνωρίζουν συλλογικά την προκαλούμενη από βλάβη παραμόρφωση που προκαλείται στην διπλή έλικα DNA όπως τα διμερή πυριμιδίνης λόγω της ακτινοβολίας υν. Το Uvr Α είναι ένζυμο ATPase και αυτό είναι μια αυτοκαταλυτική αντίδραση. Στη συνέχεια, το Uvr Α αφήνει το DNA ενώ το σύμπλοκο Uvr BC (ενεργός νουκλεάση) διασπά το DNA και στις δύο πλευρές της βλάβης που καταλύεται από την ΑΤΡ. Μια άλλη πρωτεΐνη που ονομάζεται Uvr D που κωδικοποιείται από το γονίδιο uvrD είναι ένα ένζυμο ελικάσης II που ξετυλίγει το DNA που προκύπτει από την απελευθέρωση του μονόκλωνου τμήματος DNA που έχει υποστεί βλάβη. Αυτό αφήνει ένα κενό στην έλικα DNA. Αφού αφαιρεθεί το κατεστραμμένο τμήμα, παραμένει ένα κενό 12-13 νουκλεοτιδίων στον κλώνο DNA. Αυτό συμπληρώνεται από το ένζυμο ϋΝΑ πολυμεράσης Ι και το ψευδάργυρο σφραγίζεται με την λιγάση DNA. Το ΑΤΡ απαιτείται σε τρία στάδια αυτής της αντίδρασης. Ο μηχανισμός NER μπορεί να αναγνωριστεί και στους ανθρώπους που μοιάζουν με θηλαστικά. Στους ανθρώπους, η κατάσταση του δέρματος που ονομάζεται Xeroderma pigmentosum οφείλεται στα διμερή DNA που προκαλούνται από ακτινοβολία UV. Τα γονίδια XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF και XPG παράγουν πρωτεΐνες για να αντικαταστήσουν τη βλάβη του DNA. Οι πρωτεΐνες των γονιδίων XPA, XPC, XPE, XPF και XPG έχουν την δραστικότητα νουκλεάσης. Από την άλλη πλευρά, οι πρωτεΐνες των γονιδίων XPB και XPD δείχνουν τη δραστικότητα ελικάσης, τα οποία αναλόγως με το Uvr D στο E coli.

Εικόνα 01: Επισκευή εκτομής νουκλεοτιδίων

Τι είναι η επισκευή αναντιστοιχίας;

Το σύστημα επισκευής αναντιστοιχίας ξεκινά κατά τη διάρκεια της σύνθεσης του DNA. Ακόμη και με τη λειτουργική υπομονάδα €, η ϋΝΑ πολυμεράση III επιτρέπει την ενσωμάτωση ενός λάθους νουκλεοτιδίου για τη σύνθεση κάθε ζεύγους βάσεων 10 ⁸ . Οι πρωτεΐνες επιδιόρθωσης αναντιστοιχιών αναγνωρίζουν αυτό το νουκλεοτίδιο, το εξάγουν και το αντικαθιστούν με το σωστό νουκλεοτίδιο που είναι υπεύθυνο για τον τελικό βαθμό ακρίβειας. Η μεθυλίωση του DNA είναι ζωτικής σημασίας για τις πρωτεΐνες MMR να αναγνωρίζουν τον γονικό κλώνο από τον πρόσφατα συντιθέμενο κλώνο. Η μεθυλίωση του νουκλεοτιδίου αδενίνης (Α) σε ένα μοτίβο GATC ενός νέου συνθετικού κλώνου είναι λίγο καθυστερημένη. Από την άλλη πλευρά, το νουκλεοτίδιο γονιδίου αδενίνης στο μοτίβο GATC έχει ήδη μεθυλιωθεί. Οι πρωτεΐνες MMR αναγνωρίζουν το νέο συνθετικό κλώνο με αυτή τη διαφορά από τον γονικό κλώνο και ξεκινούν την αποκατάσταση των αναντιστοιχιών σε ένα νέο συνθετικό κλώνο προτού να μεθυλιωθεί. Οι πρωτεΐνες MMR κατευθύνουν τη δραστικότητα επιδιόρθωσής τους για να εξάγουν το λανθασμένο νουκλεοτίδιο πριν το μεθυλιωμένο κλώνο του νέου αντιγραφέντος DNA. Τα ένζυμα Mut H, Mut L και Mut S που κωδικοποιούνται από τα γονίδια mut H, mut L, mut S καταλύουν αυτές τις αντιδράσεις στην Ecoli. Η πρωτεΐνη Mut S αναγνωρίζει επτά από τα οκτώ πιθανά ζευγάρια βάσης αναντιστοιχίας, εκτός από το C: C, και δεσμεύεται στη θέση αναντιστοιχίας στο διπλό DNA. Με τα δεσμευμένα ATPs, το Mut L και το Mut S ενώνουν το συγκρότημα αργότερα. Το σύμπλεγμα μεταφέρει λίγες χιλιάδες ζεύγη βάσεων μέχρι να βρει ένα μοτίβο GATC που έχει υποστεί ημιμεθυλίωση. Η αδρανής δραστικότητα νουκλεάσης της Mut H πρωτεΐνης ενεργοποιείται μόλις εντοπίσει ένα αιμομεθυλιωμένο μοτίβο GATC. Διαχωρίζει τον μη μεθυλιωμένο κλώνο DNA αφήνοντας ένα 5 'nick στο νουκλεοτίδιο G του μη μεθυλιωμένου μοτίβου GATC (νέο συνθετικό κλώνο DNA).Στη συνέχεια, ο ίδιος κλώνος στην άλλη πλευρά της αναντιστοιχίας παραλείπεται από το Mut Η. Στα υπόλοιπα στάδια, οι συλλογικές δράσεις της πρωτεΐνης ερυθράσης Uvr D, Mut U, SSB και εξωνουκλεάσης Ι αναστέλλουν το λανθασμένο νουκλεοτίδιο στο μονόκλωνο DNA. Το κενό που σχηματίζεται στην εκτομή γεμίζεται από την ϋΝΑ πολυμεράση III και σφραγίζεται με λιγάση. Ένα παρόμοιο σύστημα μπορεί να εντοπιστεί σε ποντίκια και ανθρώπους. Η μετάλλαξη των ανθρώπινων hMLH1, hMSH1 και hMSH2 εμπλέκονται στον κληρονομικό καρκίνο του παχέος εντέρου που δεν ρυθμίζει την κυτταρική διαίρεση των κυττάρων του κόλον.

Εικόνα 02: Επισκευή αναντιστοιχίας

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της επισκευής αναντιστοιχιών και της επισκευής εκτομής νουκλεοτιδίων;

- diff Άρθρο Μέση πριν από τον πίνακα ->

Επισκευή αναντιστοιχίας έναντι επισκευής εκτομής νουκλεοτιδίων
Το σύστημα επιδιόρθωσης αναντιστοιχίας εμφανίζεται κατά τη διάρκεια της μετεγγραφής.	Αυτό εμπλέκεται στην απομάκρυνση διμερών πυριμιδίνης λόγω ακτινοβολίας U.V και άλλων βλαβών DNA λόγω χημικής προσαγωγής.
Καταλύεται από τα Mut S, Mut L, Mut H, Uvr D, SSB και την εξωνουκλεάση Ι.
Καταλύεται από τα ένζυμα Uvr A, Uvr Β, Uvr C, UvrD.	Μεθυλίωση
Είναι ζωτικής σημασίας να ξεκινήσει η αντίδραση.
Η μεθυλίωση του DNA δεν απαιτείται για την έναρξη της αντίδρασης.	Ενέργεια ενζύμων
Η Mut H είναι μια ενδονουκλεάση.
Τα Uvr Β και Uvr C είναι εξωνουκλεάσες.	Occasion
Αυτό συμβαίνει ειδικά κατά την αναπαραγωγή.
Αυτό συμβαίνει όταν εκτίθεται σε U. V ή σε χημικές μεταλλαξιογόνες ουσίες, όχι κατά την αναπαραγωγή	Διατήρηση
Είναι εξαιρετικά συντηρημένη
Δεν είναι ιδιαίτερα συντηρημένη.	Συμπλήρωση κενών
Αυτό γίνεται με DNA πολυμεράση III.
Αποτελείται από την DNA πολυμεράση Ι.	Περίληψη - Επισκευή αναντιστοιχίας έναντι επισκευής εκτομής νουκλεοτιδίων

Η αποκατάσταση αναντιστοιχίας (MMR) και η επιδιόρθωση αποκοπής νουκλεοτιδίων (NER) είναι δύο μηχανισμοί που λαμβάνουν χώρα στο κύτταρο για να διορθωθούν Βλάβες στο DNA και στρεβλώσεις που προκαλούνται από διάφορους παράγοντες. Αυτά ονομάζονται συλλογικά ως μηχανισμοί επισκευής DNA. Η επιδιόρθωση εκτομής νουκλεοτιδίων επισκευάζει τις τροποποιημένες βλάβες νουκλεοτιδίων, τυπικά εκείνες τις σημαντικές βλάβες της διπλής έλικας DNA που συμβαίνουν λόγω της έκθεσης σε ακτινοβολία U. και χημικά προϊόντα προσθήκης. Οι πρωτεΐνες αποκατάστασης αναντιστοιχίας αναγνωρίζουν το λανθασμένο νουκλεοτίδιο, το εξάγουν και το αντικαθιστούν με το σωστό νουκλεοτίδιο. Αυτή η διαδικασία είναι υπεύθυνη για τον τελικό βαθμό ακρίβειας κατά την αναπαραγωγή.

Αναφορά:

1. Cooper, Geoffrey M. "Επισκευή DNA. "Η κυψέλη: Μια μοριακή προσέγγιση. 2η έκδοση. Η Εθνική Βιβλιοθήκη Ιατρικής του Ηνωμένου Βασιλείου, 01 Ιανουαρίου 1970. Web. 09 Μαρτίου 2017.

2. "Μηχανισμοί και λειτουργίες της επισκευής αναντιστοιχιών DNA. "Κυτταρική έρευνα. Εθνική Βιβλιοθήκη Ιατρικής του Η.Π.Α., n. ρε. Ιστός. 09 Μαρτίου 2017.

Ευγένεια εικόνας:

1. "Περιοδικό επιδιόρθωσης εκτομής νουκλεοτιδίων. pbio. 0040203. g001 "Με Jill Ο. Fuss, Priscilla Κ. Cooper - (CC BY 2.5) μέσω Wikimedia Commons

2. "Επισκευή αναντιστοιχίας DNA Ecoli" Από τον Kenji Fukui - (CC BY 4. 0) μέσω Wikimedia Commons