Galvenā atšķirība - neatbilstības labošana pret nukleotīdu izgriešanas remontu
Šūnā dienā notiek desmitiem un tūkstoši DNS bojājumu. Tas izraisa izmaiņas šūnu procesos, piemēram, replikāciju, transkripciju, kā arī šūnas dzīvotspēju. Dažos gadījumos šo DNS bojājumu izraisītās mutācijas var izraisīt kaitīgas slimības, piemēram, vēzi un ar novecošanu saistītus sindromus (piemēram: Progeria). Neatkarīgi no šiem bojājumiem, šūna uzsāk ļoti organizētu kaskādes labošanas mehānismu, ko sauc par DNS bojājumu reakcijām. Šūnu sistēmā ir noteiktas vairākas DNS atjaunošanas sistēmas; tie ir pazīstami kā bāzes izgriešanas remonts (BER), neatbilstības remonts (MMR), nukleotīdu izgriešanas remonts (NER), dubultu virkņu pārtraukumu remonts. Nukleotīdu izgriešanas remonts ir ļoti universāla sistēma, kas atpazīst lielgabarīta spirāles deformācijas DNS bojājumus un tos noņem. No otras puses, neatbilstības labošana replicēšanas laikā aizstāj nepareizi iekļautās bāzes. Galvenā atšķirība starp neatbilstību un nukleotīdu izgriešanas labošanu ir tāda, ka nukleotīdu izgriešanas remonts (NER) tiek izmantots, lai noņemtu pirimidīna dimērus, ko veido UV apstarošana, un lielgabarīta spirāles bojājumus, ko izraisa ķīmiski addukti, savukārt neatbilstības labošanas sistēmai ir svarīga loma nepareizi iekļautu bāzu korekcijā. pēc replikācijas izbēga no replikācijas enzīmiem (DNS polimerāzes 1). Papildus neatbilstošām bāzēm MMR sistēmas olbaltumvielas var arī izlabot ievietošanas / delēcijas cilpas (IDL), kas ir polimerāzes paslīdēšanas rezultāts atkārtotu DNS sekvenču replikācijas laikā.
SATURS
1. Pārskats un galvenās atšķirības
2. Kas ir neatbilstības labošana
3. Kas ir Nukleotīdu izgriešanas remonts
4. Blakus salīdzinājums - Neatbilstības un Nukleotīdu izgriešanas remonts
5. Kopsavilkums
Kas ir nukleotīdu izgriešanas remonts?
Visizcilākā nukleotīdu izgriešanas remonta iezīme ir tā, ka tā novērš modificētos nukleotīdu bojājumus, ko izraisa nozīmīgi DNS dubultās spirāles deformācijas. To novēro gandrīz visos līdz šim pārbaudītajos organismos. Uvr A, Uvr B, Uvr C (eksinukleāzes) Uvr D (helikāze) ir vispazīstamākie NER iesaistītie fermenti, kas izraisa DNS labošanos modeļa organismā Ecoli. Uvr ABC vairāku apakšvienību enzīmu komplekss ražo Uvr A, Uvr B, Uvr C polipeptīdus. Gēni, kas kodēti iepriekšminētajiem polipeptīdiem, ir uvr A, uvr B, uvr C. Uvr A un B enzīmi kolektīvi atpazīst bojājuma izraisītos traucējumus, ko UV apstarošana rada DNS dubultās spirāles, piemēram, pirimidīna dimmeriem. Uvr A ir ATPāzes ferments, un tā ir autokatalītiska reakcija. Tad Uvr A atstāj DNS, bet Uvr BC komplekss (aktīvā nukleāze) sašķeļ DNS abās bojājuma pusēs, ko katalizē ATP. Cits olbaltumviela, ko sauc par Uvr D un ko kodē uvrD gēns, ir helikāzes II enzīms, kas attina DNS, kas rodas, atbrīvojot vienu virkni bojātu DNS segmentu. Tas atstāj plaisu DNS spirālē. Pēc bojātā segmenta izgriešanas DNS virknē paliek 12-13 nukleotīdu sprauga. To aizpilda ar DNS polimerāzes enzīmu I, un niku aizzīmogo ar DNS ligāzi. ATP ir nepieciešams trīs šīs reakcijas posmos. NER mehānismu var identificēt arī zīdītājiem līdzīgos cilvēkos. Cilvēkiem ādas stāvoklis, ko sauc par Xeroderma pigmentosum, ir saistīts ar DNS starojumu, ko izraisa UV apstarošana. Gēni XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF un XPG ražo olbaltumvielas, lai aizstātu DNS bojājumus. Gēnu olbaltumvielas XPA,Nukleāzes aktivitāte ir XPC, XPE, XPF un XPG. No otras puses, XPB un XPD gēnu olbaltumvielas parāda helikāzes aktivitāti, kas ir analogi Uvr D E coli.
01. attēls: Nukleotīdu izgriešanas remonts
Kas ir neatbilstības labošana?
Neatbilstības labošanas sistēma tiek uzsākta DNS sintēzes laikā. Pat ar funkcionālo € apakšvienību DNS polimerāze III ļauj ik pēc 10 8 sintēzei iekļaut nepareizu nukleotīdubāzes pāri. Neatbilstoši proteīni atpazīst šo nukleotīdu, izgriež to un aizstāj ar pareizo nukleotīdu, kas ir atbildīgs par galīgo precizitātes pakāpi. DNS metilēšana ir galvenais faktors MMR olbaltumvielām, lai atpazītu vecāku virkni no nesen sintezētās virknes. Adenīna (A) nukleotīda metilēšana tikko sintezētas virknes GATC motīvā ir nedaudz aizkavējusies. No otras puses, vecākā virknes adenīna nukleotīds GATC motīvā jau ir metilēts. MMR olbaltumvielas atpazīst tikko sintezēto virkni pēc šīs atšķirības no vecākās virknes un sāk neatbilstības labošanu nesen sintezētajā virknē, pirms tā kļūst metilēta. MMR olbaltumvielas vada savu remonta aktivitāti, lai izgrieztu nepareizo nukleotīdu, pirms tikko atkārtotās DNS virknes metilējas. Fermenti Mut H, Mut L un Mut S, kurus kodē gēni mut H, mut L,mut S katalizē šīs reakcijas Ecoli. Mut S proteīns atpazīst septiņus no astoņiem iespējamiem nesakritības bāzes pāriem, izņemot C: C, un saistās dupleksās DNS neatbilstības vietā. Ar piesaistītiem ATP vēlāk Mut L un Mut S pievienojas kompleksam vēlāk. Komplekss pārvieto dažus tūkstošus bāzes pāru, līdz atrod hemimetilētu GATC motīvu. Mut H proteīna pasīvā nukleāzes aktivitāte tiek aktivizēta, kad tā atrod hemimetilētu GATC motīvu. Tas sašķeļ nemetilēto DNS virkni, atstājot 5 ′ niķi pie nemetilēta GATC motīva (tikko sintezētas DNS virknes) G nukleotīda. Tad to pašu virkni nesakritības otrā pusē iesauc Muts H. Pārējās darbībās Uvr D helikāzes proteīna, Mut U, SSB un eksonukleāzes I kolektīvā darbība izgriež nepareizo nukleotīdu vienpavedienā. DNS. Spraugu, kas veidojas ekscīzijā, aizpilda DNS polimerāze III un aizlīmē ligāze. Līdzīgu sistēmu var noteikt pelēm un cilvēkiem. Cilvēka hMLH1, hMSH1 un hMSH2 mutācija ir saistīta ar iedzimtu nepolipozes resnās zarnas vēzi, kas atceļ resnās zarnas šūnu dalīšanos.
02. attēls: Neatbilstības labošana
Kāda ir atšķirība starp neatbilstību labošanu un nukleotīdu izgriešanas remontu?
Atšķirīgs raksts vidū pirms tabulas
Neatbilstība salīdzinājumā ar nukleotīdu izgriešanas remontu |
|
| Neatbilstības remonta sistēma rodas pēc replikācijas. | Tas ir saistīts ar pirimidīna dimēru noņemšanu UV starojuma un citu DNS bojājumu dēļ ķīmiskā addukta dēļ. |
| Fermenti | |
| To katalizē Mut S, Mut L, Mut H, Uvr D, SSB un eksonukleāze I. | To katalizē Uvr A, Uvr B, Uvr C, UvrD enzīmi. |
| Metilēšana | |
| Ir svarīgi uzsākt reakciju. | Reakcijas uzsākšanai nav nepieciešama DNS metilēšana. |
| Fermentu darbība | |
| Mut H ir endonukleāze. | Uvr B un Uvr C ir eksonukleāzes. |
| Gadījums | |
| Tas notiek īpaši replikācijas laikā. | Tas notiek, ja tiek pakļauti UV vai ķīmiskiem mutagēniem, nevis replikācijas laikā |
| Saglabāšana | |
| Tas ir ļoti konservēts | Tas nav ļoti konservēts. |
| Nepilnību aizpildīšana | |
| To veic DNS polimerāze III. | To veic DNS polimerāze I. |
Kopsavilkums - neatbilstības labošana pret nukleotīdu izgriešanas remontu
Neatbilstības labošana (MMR) un Nukleotīdu izgriešanas labošana (NER) ir divi mehānismi, kas notiek šūnā, lai novērstu DNS bojājumus un traucējumus, ko izraisa dažādi līdzekļi. Tos kopīgi sauc par DNS labošanas mehānismiem. Nukleotīdu izgriešanas remonts izlabo modificētos nukleotīdu bojājumus, parasti tos nozīmīgos DNS dubultās spirāles bojājumus, kas rodas UV starojuma un ķīmisko adduktu iedarbības dēļ. Neatbilstoši proteīni atpazīst nepareizu nukleotīdu, izgriež to un aizstāj ar pareizu nukleotīdu. Šis process ir atbildīgs par galīgo precizitātes pakāpi replikācijas laikā.
