Skirtumas tarp neatitikimo ir nukleotidų pašalinimo ištaisymo

Pagrindinis skirtumas - neatitikimų taisymas prieš nukleotidų iškirpimą
 

Per dieną ląstelėje pažeidžiama dešimtys ir tūkstančiai DNR. Tai skatina ląstelės procesų pokyčius, tokius kaip replikacija, transkripcija, taip pat ląstelės gyvybingumą. Kai kuriais atvejais šių DNR pažeidimų sukeltos mutacijos gali sukelti kenksmingas ligas, tokias kaip vėžys ir su senėjimu susiję sindromai (pvz .: Progerija). Nepaisant šių pažeidimų, ląstelė inicijuoja labai organizuotą kaskados taisymo mechanizmą, vadinamą DNR pažeidimo reakcijomis. Ląstelinėje sistemoje buvo nustatytos kelios DNR taisymo sistemos; jie yra žinomi kaip bazinio ekscizijos taisymas (BER), nesutapimų taisymas (MMR), nukleotidų ekscizijos taisymas (NER), dvigubų sruogų lūžio remontas. Nukleotidų iškirpimo remontas yra labai universali sistema, atpažįstanti didelių gabaritų spiralės iškraipymo DNR pažeidimus ir juos pašalinanti. Kita vertus, neatitikimų taisymas pakeičia netinkamai įterptus pagrindus replikacijos metu. Pagrindinis skirtumas tarp neatitikimo ir nukleotidų iškirpimo taisymo yra tas nukleotidų ekscizijos taisymas (NER) yra naudojamas pašalinti pirimidino dimerus, susidarančius dėl UV švitinimo, ir didelių gabaritų spiralės pažeidimus, kuriuos sukelia cheminiai adduktai, o neatitikimų taisymo sistema vaidina svarbų vaidmenį koreguojant netinkamai įterptas bazes, kurios pabėgo nuo replikacijos fermentų (DNR polimerazės 1) pakartotinio pakartojimo metu.. Be nesutampančių bazių, MMR sistemos baltymai taip pat gali atitaisyti įterpimų / delecijų kilpas (IDL), kurios yra polimerazės paslydimo pasikartojančių DNR sekų replikacijos rezultatas.

TURINYS
1. Apžvalga ir svarbiausias skirtumas
2. Kas yra neatitikimų taisymas
3. Kas yra nukleotidų ekscizijos remontas
4. Šalutinis palyginimas - neatitikimų taisymas ir nukleotidų ekscizijos taisymas
5. Santrauka

Kas yra nukleotidų ekscizijos remontas?

Išskirtinis nukleotidų ekscizijos atstatymo bruožas yra tas, kad jis atkuria modifikuotus nukleotidų pažeidimus, kuriuos sukelia dideli DNR dvigubos spiralės iškraipymai. Jis stebimas beveik visuose organizmuose, kurie buvo ištirti iki šiol. Uvr A, Uvr B, Uvr C (eksinukleazės) Uvr D (helikazė) yra geriausiai žinomi fermentai, dalyvaujantys NER, sukeliantys DNR atstatymą pavyzdiniame organizme Ecoli. Uvr ABC kelių subvienetų fermentų kompleksas gamina Uvr A, Uvr B, Uvr C polipeptidus. Genai, užkoduoti aukščiau paminėtiems polipeptidams, yra uvr A, uvr B, uvr C. Uvr A ir B fermentai kartu atpažįsta DNR dvigubos spiralės, tokios kaip pirimidino dimeriai, sukeltą pažeidimą, kurį sukelia UV spinduliavimas. Uvr A yra ATPazės fermentas ir tai yra autokatalitinė reakcija. Tuomet Uvr A palieka DNR, tuo tarpu Uvr BC kompleksas (aktyvi nukleazė) skaido DNR iš abiejų pažeidimo pusių, kurias katalizuoja ATP. Kitas baltymas, vadinamas Uvr D, koduojamas uvrD geno, yra helikazės II fermentas, kuris atpalaiduoja DNR, atsirandantį dėl pavienio pažeisto DNR segmento atpalaidavimo. Tai palieka spragą DNR spiralėje. Po pažeisto segmento pašalinimo DNR grandinėje lieka 12–13 nukleotidų tarpo. Tai užpildo DNR polimerazės fermentas I, o nikas užsandarinamas DNR ligaze. ATP reikalingas trimis šios reakcijos etapais. NER mechanizmą galima nustatyti ir panašiems į žinduolius žmonėms. Žmonėms odos būklė, vadinama Xeroderma pigmentosum, atsiranda dėl DNR dimerų, kuriuos sukelia UV švitinimas. Genai XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF ir XPG gamina baltymus, kad pakeistų DNR žalą. Genų XPA, XPC, XPE, XPF ir XPG baltymai turi nukleazės aktyvumą. Kita vertus, XPB ir XPD genų baltymai rodo helikazės aktyvumą, kuris yra analogiškas Uvr D E coli.

01 pav. Nukleotidų iškirpimo remontas

Kas yra neatitikimų taisymas?

DNR sintezės metu inicijuojama neatitikimo taisymo sistema. Net esant funkciniam € subvienetui, DNR polimerazė III leidžia sintezei įterpti neteisingą nukleotidą kas 10⁸ bazinių porų. Netinkami baltymai atpažįsta šį nukleotidą, jį pašalina ir pakeičia teisingu nukleotidu, atsakingu už galutinį tikslumo laipsnį. DNR metilinimas yra pagrindinis dalykas, kad MMR baltymai atpažintų pradinę grandinę iš naujai susintetintos grandinės. Adenino (A) nukleotido metilinimas naujai sintezuotos grandinės GATC motyve yra šiek tiek atidėtas. Kita vertus, pradinės grandinės adenino nukleotidas GATC motyve jau yra metilinęs. MMR baltymai atpažįsta naujai susintetintą grandinę tokiu skirtumu nuo pirminės grandinės ir pradeda neatitikimą naujai susintetintoje grandinėje, kol ji tampa metilinta. MMR baltymai nukreipia jų atstatomąjį aktyvumą, kad pašalintų neteisingą nukleotidą, kol naujai replikuota DNR grandinė tampa metilinta. Fermentai Mut H, Mut L ir Mut S, kuriuos koduoja genai mut H, mut L, mut S, katalizuoja šias reakcijas Ecoli. „Mut S“ baltymas atpažįsta septynias iš aštuonių galimų nesutapimų bazių porų, išskyrus C: C, ir jungiasi dupleksinės DNR neatitikimo vietoje. Su surištais ATP vėliau „Mut L“ ir „Mut S“ prisijungia prie komplekso. Kompleksas perkeliamas per kelis tūkstančius bazinių porų, kol randa hemimetilintą GATC motyvą. Neaktyvus „Mut H“ baltymo nukleazės aktyvumas suaktyvinamas radus hemimetilintą GATC motyvą. Jis skaldo nemetilintą DNR grandinę, palikdamas 5 'nicką nemetilinto GATC motyvo G nukleotide (naujai susintetinta DNR grandinė). Tada tą pačią sritį kitoje neatitikimo pusėje nuteikia Mutas H. Likusiuose žingsniuose kolektyviniai Uvr D veiksmai yra helikazės baltymas, Mut U, SSB ir egzonukleazė I, pašalindami neteisingą nukleotidą viengrandyje. DNR. Tarpas, kuris susidaro ekscizijoje, užpildomas DNR polimeraze III ir uždaromas ligaze. Panaši sistema gali būti nustatyta pelėms ir žmonėms. Žmogaus hMLH1, hMSH1 ir hMSH2 mutacija dalyvauja paveldimame nepolipoziniame storosios žarnos vėžyje, kuris panaikina storosios žarnos ląstelių dalijimąsi.

02 pav. Neatitikimų taisymas

Kuo skiriasi nesutapimų taisymas ir nukleotidų ekscizijos taisymas?

Nesutapimų taisymas prieš nukleotidų pašalinimą
Neatitikimo taisymo sistema įvyksta po pakartojimo.	Tai pašalina pirimidino dimerus dėl UV spinduliuotės ir kitus DNR pažeidimus dėl cheminio addukto.
Fermentai
Jį katalizuoja Mut S, Mut L, Mut H, Uvr D, SSB ir I egzonukleazė..	Jį katalizuoja Uvr A, Uvr B, Uvr C, UvrD fermentai.
Metilinimas
Svarbu inicijuoti reakciją.	Reakcijai pradėti nereikia DNR metilinimo.
Fermentų veikimas
Mutas H yra endonukleazė.	Uvr B ir Uvr C yra egzonukleazės.
Proga
Tai atsitinka būtent replikacijos metu.	Tai atsitinka veikiant U.V ar cheminiams mutagenams, o ne replikacijos metu
Išsaugojimas
Tai labai konservuota	Tai nėra labai konservuota.
Tarpų užpildymas
Tai daro DNR polimerazė III.	Tai daro DNR polimerazė I.

Santrauka - neatitikimų taisymas prieš nukleotidų iškirpimą

Nesutapimų taisymas (MMR) ir nukleotidų ekscizijos taisymas (NER) yra du mechanizmai, kurie vyksta ląstelėje, siekiant ištaisyti DNR pažeidimus ir iškraipymus, kuriuos sukelia įvairūs veiksniai. Tai bendrai įvardijami kaip DNR atstatymo mechanizmai. Nukleotidų ekscizijos remontas atkuria modifikuotus nukleotidų pažeidimus, paprastai tuos reikšmingus DNR dvigubos spiralės pažeidimus, kurie atsiranda dėl UV spinduliuotės poveikio ir cheminių aduktų. Neatitikimų taisymo baltymai atpažįsta neteisingą nukleotidą, jį pašalina ir pakeičia teisingu nukleotidu. Šis procesas yra atsakingas už galutinį tikslumą replikacijos metu.

Nuoroda:
1.Kooperis, Geoffrey M. „DNR taisymas“. Ląstelė: molekulinis požiūris. 2-asis leidimas.U.S. Nacionalinė medicinos biblioteka, 1970 m. Sausio 1 d. Žiniatinklis. 2017 m. Kovo 9 d.
2. „DNR neatitikimo taisymo mechanizmai ir funkcijos“. Ląstelių tyrimai. JAV nacionalinė medicinos biblioteka, n.d. Žiniatinklis. 2017 m. Kovo 9 d.

Vaizdo mandagumas:
1. „Nucleotide Excision Repair-journal.pbio.0040203.g001“ pateikė Jill O. Fuss, Priscilla K. Cooper - (CC BY 2.5) per „Wikimedia“
2. Kenji Fukui - „DNA neatitikimų taisymas„ Ecoli ““ (CC BY 4.0) per „Commons Wikimedia“