Avainero – perusleikkauksen korjaus vs. nukleotidileikkauksen korjaus
DNA joutuu usein vaurioitumaan useiden sisäisten ja ulkoisten tekijöiden vuoksi. Solujen korjaavat järjestelmät korjaavat kuitenkin välittömästi ja jatkuvasti vaurioita ennen kuin niistä tulee mutaatioita tai ennen kuin ne siirtyvät seuraaville sukupolville. Soluissa on kolmenlaisia leikkauskorjausjärjestelmiä: nukleotidien poistokorjaus (NER), perusleikkauksen korjaus (BER) ja DNA-virheen korjaus (MMR) yksijuosteisten DNA-vaurioiden korjaamiseksi. avainero emäsleikkauksen korjauksen ja nukleotidileikkauksen korjauksen välillä on, että emäsleikkauksen korjaus on yksinkertainen korjausjärjestelmä, joka toimii soluissa korjaamaan endogeenisesti aiheutettuja yksittäisiä nukleotidivaurioita, kun taas nukleotidileikkauksen korjaus on monimutkainen korjausjärjestelmä, joka toimii soluissa korjaamaan verrattain suurempia, vaurioituneita alueita, jotka aiheutuvat ulkoisesti.
Mikä on perusleikkauskorjaus?
Perusleikkauskorjaus on yksinkertaisin versio DNA-korjausjärjestelmästä, joka soluissa on. Sitä käytetään korjaamaan pieniä vaurioita DNA:ssa. DNA-emäkset modifioituvat deaminoinnin tai alkyloinnin vuoksi. Kun esiintyy emäsvaurioita, DNA-glykosylaasi tunnistaa ja aktivoi emäsleikkauskorjausjärjestelmän ja ottaa sen t alteen AP-endonukleaasi-, DNA-polymeraasi- ja DNA-ligaasientsyymien avulla. Seuraavat vaiheet liittyvät BER-järjestelmään.
- Väärän tai vaurioitun emäksen tunnistaminen ja poistaminen DNA-glykosylaasin toimesta emäksisen kohdan luomiseksi (emäksen häviämiskohdat – apiuriini- tai apyrimidiinikohdat).
- Peruskohdan viilto apuriini-/apyrimidiiniendonukleaasin toimesta
- Jäljelle jääneen sokerifragmentin poistaminen lyaasilla tai fosfodiesteraasilla
- Aukkojen täyttö DNA-polymeraasilla
- Loman sulkeminen DNA-ligaasilla
Kuva 01: Pohjan leikkauksen korjausreitti
Mikä on nukleotidileikkauksen korjaus?
Nucleotide Excision Repair (NER) on tärkeä DNA-leikkauksen korjausjärjestelmä soluissa. Se pystyy korjaamaan ja korvaamaan jopa 30 emäksen pituisia vaurioituneita alueita ja sitä ohjaa vahingoittumaton mallinauha. Yleisiä DNA-vaurioita syntyy ultraviolettisäteilystä ja NER suojaa DNA:ta korjaamalla ne välittömästi ennen kuin ne muuttuvat mutaatioiksi ja siirtyvät tuleville sukupolville tai aiheuttavat sairauksia. NER tarjoaa erityisesti suojan eksogeenisten tekijöiden, kuten ympäristön ja kemiallisten karsinogeenien, epäsuorasti aiheuttamia mutaatioita vastaan. NER näkyy lähes kaikissa organismeissa, ja se tunnistaa vauriot, jotka aiheuttavat merkittäviä vääristymiä DNA-kierteessä.
NER-prosessi sisältää monien proteiinien, kuten XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF, XPG, CSA, CSB jne., toiminnan, ja se etenee useiden leikkaus- ja tahnamaisten mekanismien kautta. Nämä proteiinit ovat välttämättömiä korjausprosessin loppuunsaattamiseksi, ja vika yhdessä NER-proteiineista on elintärkeä ja voi aiheuttaa harvinaisia resessiivisiä oireyhtymiä: xeroderma pigmentosum (XP), Cockaynen oireyhtymä (CS) ja hauraiden hiusten häiriön valoherkkä muoto. trikotiodystrofia (TTD).
Kuva 02: Nukleotidileikkauksen korjaus
Mitä eroa on Base Excision Repair ja Nucleotid Excision Repair välillä?
Perusleikkauksen korjaus vs. nukleotidileikkauksen korjaus |
|
| Base Excision Repair (BER) on DNA:n korjausjärjestelmä, jota esiintyy soluissa. | Nucleotide Excision Repair (NER) on toinen soluissa esiintyvä DNA-korjausjärjestelmä. |
| DNA-adduktien tunnistaminen | |
| BER korjaa pienten DNA-adduktien vauriot. | NER korjaa suuria DNA-addukteja. |
| DNA-vahingot | |
| BER tunnistaa vauriot, jotka eivät aiheuta merkittäviä vääristymiä DNA-heliksiin. | NER tunnistaa vauriot, jotka aiheuttavat merkittäviä vääristymiä DNA-heliksiin. |
| DNA-vaurioiden syyt | |
| BER korjaa endogeenisten mutageenien aiheuttamat vauriot. | NER korjaa eksogeenisten mutageenien aiheuttamat vauriot. |
| Monimutkaisuus | |
| BER on vähiten monimutkainen korjausjärjestelmä | Se on monimutkaisempi kuin BER. |
| Proteiinien tarve | |
| BER ei vaadi muita proteiineja. | NER vaatii useita geenituotteita, erityisesti proteiineja, erottaakseen vaurioituneet ja vahingoittumattomat alueet. |
| Soveltuvuus | |
| BER soveltuu yksittäisten perusvaurioiden korjaamiseen. | NER sopii vaurioituneiden alueiden korvaamiseen. |
Yhteenveto – perusleikkauksen korjaus vs. nukleotidileikkauksen korjaus
NER ja BER ovat kahden tyyppisiä DNA-leikkauskorjausprosesseja, joita löytyy soluista. BER pystyy korjaamaan pieniä endogeenisesti aiheutettuja vaurioita, kun taas NER pystyy korjaamaan jopa 30 emäsparin pituisia vaurioalueita, jotka aiheutuvat pääosin eksogeenisesti. BER eroaa NER:stä tunnistetuissa substraattityypeissä ja alkuperäisessä katkaisutapahtumassa. BER voi myös tunnistaa vaurioita, jotka eivät ole aiheutuneet DNA-kierteen merkittävistä vääristymistä, kun taas NER tunnistaa DNA-kierteen merkittäviä vääristymiä. Tämä on ero emäsleikkauksen korjauksen ja nukleotidileikkauksen välillä.
