Ключова разлика - Ремонт на основна ексцизия срещу Ремонт на ексцизия на нуклеотиди
ДНК често се подлага на щети поради различни вътрешни и външни фактори. Системите за клетъчно възстановяване обаче незабавно и постоянно коригират щетите, преди да станат мутации или преди да бъдат прехвърлени на следващите поколения. Има три вида системи за възстановяване на ексцизия в клетките: ексцизионно възстановяване на нуклеотиди (NER), възстановяване на ексцизия на база (BER) и възстановяване на несъответствие на ДНК (MMR) за възстановяване на едноверижни увреждания на ДНК. Ключовата разлика между възстановяването на ексцизия на базата и ремонта на ексцизия на нуклеотиди е, че ремонта на база ексцизия е проста система за възстановяване, която работи в клетките за възстановяване на единични нуклеотидни повреди, причинени ендогенно, докато рециклирането на нуклеотиди е сложна система за възстановяване, която работи в клетките за сравнително възстановяване по-големи, повредени региони, причинени екзогенно.
СЪДЪРЖАНИЕ
1. Общ преглед и ключова разлика
2. Какво представлява ремонт на изрязване на основата
3. Какво представлява поправянето на изрязването на нуклеотидите
4. Сравнение едно до друго - Възстановяване на изрязване на основата спрямо ремонт на изрязване на нуклеотиди
5. Обобщение
Какво представлява поправка на изрязване на основата?
Базовото изрязване е най-простата версия на ДНК системата за възстановяване, която клетките имат. Използва се за отстраняване на малки повреди в ДНК. ДНК основите се модифицират поради дезаминиране или алкилиране. Когато има основни увреждания, ДНК гликозилазата разпознава и активира основната система за възстановяване на ексцизия и я възстановява с помощта на ензими AP ендонуклеаза, ДНК полимераза и ДНК лигаза. Следните стъпки са включени в BER системата.
- Разпознаване и отстраняване на неправилна или повредена основа от ДНК гликозилаза за създаване на абазисно място (места на загуба на база - апиуринови или апиримидинови места).
- Разрез на мястото на абазика чрез апуринова / апиримидинова ендонуклеаза
- Отстраняване на останалия захарен фрагмент с лиаза или фосфодиестераза
- Запълване на празнини с ДНК полимераза
- Запечатване на ника от ДНК лигаза
Фигура 01: Основен път за ремонт на ексцизия
Какво представлява ремонт на ексцизия на нуклеотиди?
Nucleotide Excision Repair (NER) е важна система за възстановяване на ДНК ексцизия в клетките. Той е в състояние да ремонтира и замени повредени участъци с дължина до 30 основи и се насочва от неповредената нишка на шаблона. Чести увреждания на ДНК се получават поради ултравиолетовото лъчение и NER защитава ДНК, като възстановява тези увреждания непосредствено преди да се превърне в мутации и да премине в бъдещи поколения или да причини заболявания. NER специално осигурява защита срещу мутации, причинени косвено от екзогенни фактори като канцерогени от околната среда и химикали. NER се наблюдава в почти всички организми и той разпознава увреждания, които причиняват значително изкривяване в спиралата на ДНК.
Процесът NER включва действието на много протеини като XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF, XPG, CSA, CSB и др. И протича чрез няколко механизма за изрязване и поставяне. Тези протеини са от съществено значение за завършването на процеса на възстановяване, а дефектът на един от NER протеините е жизненоважен и може да причини редки рецесивни синдроми: ксеродерма пигментозум (XP), синдром на Cockayne (CS) и фоточувствителната форма на разстройството на чупливата коса трихотиодистрофия (TTD).
Фигура 02: Ремонт на ексцизия на нуклеотиди
Каква е разликата между възстановяването на базовата ексцизия и нуклеотидната ексцизия?
Различна статия Средна преди таблица
Основен ремонт на ексцизия срещу ремонт на ексцизия на нуклеотиди |
|
| Базовото ексцизионно възстановяване (BER) е система за възстановяване на ДНК, която се среща в клетките. | Нуклеотидната ексцизионна поправка (NER) е друг тип система за възстановяване на ДНК, намираща се в клетките. |
| Разпознаване на ДНК адукти | |
| BER възстановява щети на малки адукти на ДНК. | NER възстановява големи адукти на ДНК. |
| ДНК щети | |
| BER признава щетите, които не причиняват значителни изкривявания на спиралата на ДНК. | NER признава щетите, които причиняват значителни изкривявания на спиралата на ДНК. |
| Причини за увреждане на ДНК | |
| BER възстановява щетите, причинени от ендогенни мутагени. | NER възстановява щетите, причинени от екзогенни мутагени. |
| Сложност | |
| BER е най-малко сложната система за ремонт | Той е по-сложен от BER. |
| Нужда от протеини | |
| BER не се нуждае от други протеини. | NER изисква няколко генни продукта, особено протеини, за да различава увредените и неповредени региони. |
| Пригодност | |
| BER е подходящ за коригиране на единични основни щети. | NER е подходящ за подмяна на повредените участъци. |
Резюме - Основен ремонт на ексцизия срещу ремонт на ексцизия на нуклеотиди
NER и BER са два вида процеси на възстановяване на ексцизия на ДНК, открити в клетките. BER е в състояние да възстанови малки повреди, причинени ендогенно, докато NER е в състояние да възстанови щети до 30 дължини на основната двойка, причинени предимно от екзогенно. BER се различава от NER по типовете разпознати субстрати и в първоначалното събитие на разцепване. BER може също така да разпознава щети, които не са причинени от значителни изкривявания в спиралата на ДНК, докато NER разпознава значителни нарушения на спиралата на ДНК. Това е разликата между възстановяването на ексцизия на основата и ексцизията на нуклеотиди.
С любезното съдействие:
1. „ДНК възстановяване на базата excersion en“От LadyofHats - (Public Domain) чрез Commons Wikimedia
2. „Схематично представяне на модели за път за възстановяване на ексцизия на нуклеотиди, контролиран от протеините на Uvr“От Rihito Morita, Shuhei Nakane, Atsuhiro Shimada, Masao Inoue, Hitoshi Iino, Taisuke Wakamatsu, Kenji Fukui, Noriko Nakagawa, Ryoji Masui и Seiki Kuramitsu - (CC BY 1.0) чрез Commons Wikimedia
