Diferența dintre repararea nepotrivirii și repararea exciziei nucleotidice
Share
Diferența cheie - Repararea necorespunzătoare vs. repararea exciziei cu nucleotide
Zeci și mii de daune ADN apar în celulă pe zi. Induce schimbări în procesele celulare, cum ar fi replicarea, transcripția, precum și viabilitatea celulei. În unele cazuri, mutațiile cauzate de aceste daune ADN pot conduce la boli dăunătoare cum ar fi cancerele și sindroamele asociate îmbătrânirii (ex .: Progeria). Indiferent de aceste daune, celula inițiază un mecanism de reparare a cascadei foarte bine organizat numit răspunsuri la deteriorarea ADN-ului. Mai multe sisteme de reparare a ADN-ului au fost identificate în sistemul celular; acestea sunt cunoscute sub denumirea de repararea exciziei de bază (BER), repararea nepotrivirilor (MMR), repararea exciziei cu nucleu (NER), reparația dublului. Reparația de excitare a nucleotidelor este un sistem extrem de versatil care recunoaște leziunile ADN de distorsiune helix voluminoase și le elimină. Pe de altă parte, repararea nepotrivirilor înlocuiește bazele eronate în timpul replicării. Diferența cheie dintre repararea nepotrivirii și repararea exciziei nucleotidice este aceea (NER) este utilizat pentru a elimina dimerii de pirimidină formată prin iradierea UV și leziunile helix voluminoase cauzate de aducte chimice, în timp ce sistemul de reparare a defectelor joacă un rol important în corectarea bazelor misincorporate care au scăpat din enzimele de replicare (ADN polimeraza 1). În plus față de bazele necorespunzătoare, proteinele sistemului MMR pot, de asemenea, să repare buclele de inserții / deleții (IDL) care sunt rezultatul alunecării polimerazei în timpul replicării secvențelor ADN repetitive.
CUPRINS
1. Prezentare generală și diferență cheie
2. Ce este Repararea necorespunzătoare
3. Ce este Nucleotide Excision Repair
4. Comparație comparativă comparativă - Repararea necorespunzătoare vs. repararea exciziei cu nucleotide
5. rezumat
Ce este Nucleotide Excision Repair?
Caracteristica cea mai distinctă a reparării exciziei nucleotidelor este aceea că repară daunele nucleotidice modificate cauzate de distorsiuni semnificative în helixul dublu ADN. Se observă în aproape toate organismele care au fost examinate până în prezent. Uvr A, Uvr B, Uvr C (excinucleaze) Uvr D (o helicază) sunt cele mai cunoscute enzime implicate în NER care declanșează repararea ADN-ului în organismul model Ecoli. Complexul enzimatic multi-subunități Uvr ABC produce polipeptidele Uvr A, Uvr B, Uvr C. Genele codificate pentru polipeptidele menționate mai sus sunt Uvr A, uvr B, uvr C. Uvr A și B enzimele recunosc colectiv distorsiunea indusă de leziune care este cauzată de helix dublu ADN cum ar fi dimeri de pirimidină datorită iradierii UV. Uvr A este o enzimă ATPază și aceasta este o reacție autocatalitică. Apoi Uvr A părăsește ADN-ul, în timp ce complexul Uvr BC (nucleaza activă) scindează ADN-ul în ambele părți ale leziunii care a fost catalizată de ATP. O altă proteină numită Uvr D codificată de gena uvrD este o enzimă helicază II care desface ADN-ul care rezultă din eliberarea segmentului ADN deteriorat cu o singură catenă. Acest lucru lasă un gol în helixul ADN. După ce segmentul deteriorat a fost excizat, în ramura ADN rămâne un decalaj de 12-13 nucleotide. Acesta este umplut de enzima ADN polimerază I și porecla este sigilată de ligaza ADN. ATP este necesar în trei etape ale acestei reacții. Mecanismul NER poate fi identificat și în cazul oamenilor asemănători mamiferelor. La om, starea de piele numită Xeroderma pigmentosum se datorează dimerilor ADN cauzate de iradierea UV. Genele XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF și XPG produc proteine pentru a înlocui deteriorarea ADN-ului. Proteinele din genele XPA, XPC, XPE, XPF și XPG au activitatea de nuclează. Pe de altă parte, proteinele genelor XPB și XPD arată activitatea helicazelor pe care analogii cu Uvr D din E coli.
Figura 01: Repararea nucleului cu excizie
Ce este Repararea necorespunzătoare?
Sistemul de reparații de nepotrivire este inițiat în timpul sintezei ADN. Chiar și cu subunitatea funcțională €, ADN polimeraza III permite încorporarea unei nucleotide greșite pentru sinteza la fiecare 10 ani8 Perechi de baze. Proteinele de reparație nepotrivite recunosc această nucleotidă, acționează-o și o înlocuiesc cu nucleotida corectă responsabilă de gradul final de acuratețe. Metilarea ADN-ului este pivotantă pentru proteinele MMR de a recunoaște filiera mamă din fâșia nou sintetizată. Milarea nucleotidului adeninei (A) într-un motiv GATC al unei catene noi sintetizate este puțin întârziată. Pe de altă parte, nucleotidul de adenină paranteză părinte în motivul GATC a fost deja metilat. Proteinele MMR recunosc noua fâșie sintetizată prin această diferență față de fâșia părinte și reparația nepotrivită de pornire într-o fâșie nou sintetizată înainte de a fi metilată. Proteinele MMR își direcționează activitatea de reparație pentru a acționa nucleotidul greșit înainte ca firul ADN nou reprodus să fie metilat. Enzimele Mut H, Mut L și Mut S codificate de gene mut mut H, mut L, mut S catalizează aceste reacții în Ecoli. Proteina Mut S recunoaște șapte din opt perechi posibile de asimetrie de bază, cu excepția C: C, și se leagă la locul de neconcordanță în ADN-ul duplex. Cu ATP-uri legate, Mut L și Mut S se alătură complexului mai târziu. Complexul translochează câteva mii de perechi de baze până când găsește un motiv GATC hemimetilat. Activitatea de nuclează latentă a proteinei Mut H este activată odată ce găsește un motiv GATC hemimetilat. Se scindează catena de ADN nemetilat, lăsând o porecla 5 'la nucleotida G a motivului GATC nemethylat (catena de ADN nou sintetizată). Apoi aceeasi banda din cealalta parte a neconcordantei este impartita de Mut H. In restul pasilor, actiunile colective ale Uvr D, o proteina helicazei, Mut U, SSB si exonucleaza I, acopera nucleotidul incorect in catena ADN-ul. Golul care se formează în excizie este umplut de ADN polimeraza III și sigilat de ligază. Un sistem similar poate fi identificat la șoareci și la oameni. Mutația hMLH1 umană, hMSH1 și hMSH2 este implicată în cancerul de colon ereditar nonpolyposis care dereglează diviziunea celulară a celulelor colonului.
Figura 02: Repararea necorespunzătoare
Care este diferența dintre repararea necorespunzătoare și repararea nucleului cu excizie?
Repararea necorespunzătoare vs. repararea exciziei nucleotidelor | |
| Sistemul de reparații a defectelor apare în timpul post-replicării. | Acest lucru este implicat în îndepărtarea dimerilor de pirimidină datorită iradierii U.V. și a altor leziuni ADN cauzate de aductul chimic. |
| enzimele | |
| Este catalizat de Mut S, Mut L, Mut H, Uvr D, SSB și exonuclează I. | Este catalizat de enzime Uvr A, Uvr B, Uvr C, UvrD. |
| metilare | |
| Este crucial să se inițieze reacția. | Nu este necesară metilarea ADN pentru inițierea reacției. |
| Acțiunea de enzime | |
| Mut H este o endonuclează. | Uvr B și Uvr C sunt exonucleaze. |
| Ocazie | |
| Acest lucru se întâmplă în mod specific în timpul replicării. | Acest lucru se întâmplă când este expus la U.V sau la mutageni chimici, nu în timpul replicării |
| Conservare | |
| Este foarte conservat | Nu este foarte conservat. |
| Gap Completarea | |
| Se face prin ADN polimeraza III. | Se face prin ADN polimeraza I. |
Rezumat - Repararea necorespunzătoare a reparării exacțiunilor nucleate
Repararea necorespunzătoare (MMR) și repararea exciziei nucleului (NER) sunt două mecanisme care au loc în celulă pentru a rectifica daunele și distorsiunile ADN cauzate de diferiți agenți. Acestea sunt numite colectiv ca mecanisme de reparare a ADN-ului. Reparația de excitare a nucleotidelor repară daunele nucleotidice modificate, în mod tipic acele daune semnificative ale helixului dublu ADN care se produc datorită expunerii la iradierea U.V și la aducătoarele chimice. Proteinele de reparație nepotrivite recunosc nucleotidul greșit, îl acționează și îl înlocuiesc cu o nucleotidă corectă. Acest proces este responsabil pentru gradul final de acuratețe în timpul replicării.
Referinţă:
1.Cooper, Geoffrey M. "Repararea ADN-ului." Celula: o abordare moleculară. Ediția a 2-a. Biblioteca Națională de Medicină, 01 ianuarie 1970. Web. 09 martie 2017.
2. "Mecanisme și funcții ale reparării nepotrivirii ADN". Biblioteca Națională de Medicină din S.U.A., n.d. Web. 09 martie 2017.
Datorită fotografiei:
1. "Nucleotide Excision Repair-journal.pbio.0040203.g001" De Jill O. Fuss, Priscilla K. Cooper - (CC de 2,5) prin intermediul Commons Wikimedia
2. "Reparatia ecologica a ADN-ului" De Kenji Fukui - (CC BY 4.0) prin intermediul Commons Wikimedia
