Hovedforskjell - Mismatch Repair vs Nucleotide Excision Repair
Titusener og DNA-skader oppstår i cellen per dag. Det induserer endringer i celleprosesser som replikasjon, transkripsjon så vel som celleens levedyktighet. I noen tilfeller kan mutasjoner forårsaket av disse DNA-skadene føre til skadelige sykdommer som kreft og aldringsassosierte syndromer (f.eks: Progeria). Uavhengig av disse skadene, initierer cellen en høyt organisert kaskadreparasjonsmekanisme som kalles DNA-skadesrespons. Flere DNA-reparasjonssystemer er identifisert i det mobile systemet; disse er kjent som Base excision repair (BER), Mismatch repair (MMR), Nucleotide excision repair (NER), Double strand break repair. Nukleotid eksisjon reparasjon er et svært allsidig system som gjenkjenner omfangsrike helix forvrengning DNA lesjoner og fjerner dem. På den annen side erstatter reparasjon av uoverensstemmelse feil innlemmede baser under replikering. Hovedforskjellen mellom reparasjon av uoverensstemmelse og reparasjon av nukleotideksisjon er at nukleotideksisjonsreparasjon (NER) brukes til å fjerne pyrimidindimerer dannet av UV-bestråling og store helixlesjoner forårsaket av kjemiske addukter, mens reparasjonssystem med feil samsvar spiller en viktig rolle i å korrigere feilintegrerte baser som har rømt fra replikasjonsenzymer (DNA-polymerase 1) under replikering. I tillegg til uoverensstemmende baser, kan MMR-systemproteiner også reparere innsettings- / slettingsløkkene (IDL) som er resultater av polymeraseglidningen under replikering av repeterende DNA-sekvenser.
INNHOLD
1. Oversikt og nøkkelforskjell
2. Hva er mangelfull reparasjon
3. Hva er reparasjon av nukleotideksisjon
4. Sammenligning ved siden av hverandre - Mismatchreparasjon mot reparasjon av nukleotideksisjon
5. Sammendrag
Hva er Nucleotide Excision Repair?
Det mest fremtredende trekk ved reparasjon av nukleotideksisjon er at det reparerer de modifiserte nukleotidskadene forårsaket av betydelige forvrengninger i DNA-dobbeltspiralen. Det observeres i nesten alle organismer som har blitt undersøkt oppdatert. Uvr A, Uvr B, Uvr C (excinukleaser) Uvr D (en helicase) er de mest kjente enzymene involvert i NER som utløser reparasjon av DNA i modellorganismen Ecoli. Uvr ABC multi-underenhet enzymkompleks produserer Uvr A, Uvr B, Uvr C polypeptidene. Genene kodet for nevnte polypeptider er uvr A, uvr B, uvr C. Uvr A og B-enzymer gjenkjenner kollektivt den skadeinduserte forvrengning som er forårsaket av DNA-dobbel helix slik som pyrimidin-dimmere på grunn av UV-bestråling. Uvr A er et ATPase-enzym, og dette er en autokatalytisk reaksjon. Deretter forlater Uvr A DNA mens Uvr BC-kompleks (aktiv nuklease) klyver DNA på begge sider av skaden som katalyserte av ATP. Et annet protein kalt Uvr D kodet av uvrD-genet er et helicase II-enzym som avvikler DNA som skyldes frigjøring av enkeltstrenget skadet DNA-segment. Dette etterlater et gap i DNA-spiralen. Etter at skadet segment er skåret ut, forblir et 12-13 nukleotidgap i DNA-strengen. Dette fylles opp av DNA-polymeraseenzymet I, og nicket forsegles av DNA-ligasen. ATP kreves i tre trinn av denne reaksjonen. NER-mekanismen kan også identifiseres hos pattedyrlignende mennesker. Hos mennesker skyldes hudtilstanden Xeroderma pigmentosum DNA-dimerer forårsaket av UV-bestråling. Generene XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF og XPG produserer proteiner for å erstatte DNA-skade. Proteinene til gener XPA,XPC, XPE, XPF og XPG har nukleaseaktivitet. På den annen side viser proteinene fra XPB- og XPD-gener helikaseaktiviteten som er analoger med Uvr D i E coli.
Figur 01: Nucleotide Excision repair
Hva er Mismatch Repair?
Misparingsreparasjonssystemet startes under DNA-syntese. Selv med den funksjonelle € underenheten tillater DNA-polymerase III inkorporering av feil nukleotid for syntesen hver 10. 8basepar. Manglende reparasjonsproteiner gjenkjenner dette nukleotidet, avgifter det og erstatter det med riktig nukleotid som er ansvarlig for den endelige grad av nøyaktighet. DNA-metylering er avgjørende for MMR-proteiner for å gjenkjenne moderstrengen fra den nylig syntetiserte strengen. Metyleringen av adenin (A) nukleotid i et GATC-motiv av en nylig syntetisert streng er litt forsinket. På den annen side har moderstrengen adeninnukleotid i GATC-motiv allerede blitt metylert. MMR-proteiner gjenkjenner den nysyntetiserte strengen ved denne forskjellen fra den opprinnelige strengen og begynner å reparere feil i en nylig syntetisert streng før den blir metylert. MMR-proteinene retter reparasjonsaktiviteten for å avgifte feil nukleotid før den nylig replikerte DNA-strengen blir metylert. Enzymene Mut H, Mut L og Mut S kodet av gener mut H, mut L,mut S katalyserer disse reaksjonene i Ecoli. Mut S-protein gjenkjenner syv av åtte mulige mismatch-basepar med unntak av C: C, og binder seg på stedet for mismatch i dupleks-DNA. Med bundne ATP-er blir Mut L og Mut S med på komplekset senere. Komplekset translokerer noen få tusen basepar unna til det finner et hemimetylert GATC-motiv. Den sovende nukleaseaktiviteten til Mut H-protein aktiveres når den finner et hemimetylert GATC-motiv. Den spalter den umetylerte DNA-strengen og etterlater et 5'-nick ved G-nukleotid av umetylert GATC-motiv (nysyntetisert DNA-streng). Deretter blir den samme strengen på den andre siden av mismatchen kalt av Mut H. I resten av trinnene, tar kollektive handlinger av Uvr D et helikaseprotein, Mut U, SSB og exonuklease av feil nukleotid i den enkeltstrengede DNA. Gapet som dannes i eksisjonen fylles opp av DNA-polymerase III og forsegles med ligase. Et lignende system kan identifiseres hos mus og mennesker. Mutasjonen av humant hMLH1, hMSH1 og hMSH2 er involvert i arvelig ikke-polypose tykktarmskreft som deregulerer celledeling av tykktarmsceller.
Figur 02: Feil reparasjon
Hva er forskjellen mellom Mismatch Repair og Nucleotide Excision Repair?
Diff Article Middle before Table
Mismatch Repair vs Nucleotide Excision Repair |
|
| Feil reparasjonssystem oppstår under etterreplikasjonen. | Dette er involvert i fjerning av pyrimidindimerer på grunn av UV-bestråling og andre DNA-lesjoner på grunn av kjemisk addukt. |
| Enzymer | |
| Den katalyseres av Mut S, Mut L, Mut H, Uvr D, SSB og exonuklease I. | Det er katalysert av Uvr A, Uvr B, Uvr C, UvrD enzymer. |
| Metylering | |
| Det er sentralt å sette i gang reaksjonen. | DNA-metylering er ikke nødvendig for å starte reaksjonen. |
| Handling av enzymer | |
| Mut H er en endonuklease. | Uvr B og Uvr C er eksonukleaser. |
| Anledning | |
| Dette skjer spesielt under replikering. | Dette skjer når de utsettes for UV- eller kjemiske mutagener, ikke under replikasjon |
| Bevaring | |
| Det er høyt bevart | Det er ikke veldig bevart. |
| Gap Filling | |
| Det gjøres av DNA-polymerase III. | Det gjøres av DNA-polymerase I. |
Sammendrag - Mismatch Repair vs Nucleotide Excision Repair
Mismatch repair (MMR) og Nucleotide excision repair (NER) er to mekanismer som finner sted i cellen for å rette opp DNA-skader og forvrengninger som er forårsaket av forskjellige stoffer. Disse blir samlet kalt DNA-reparasjonsmekanismer. Reparasjon av nukleotideksisjon reparerer de modifiserte nukleotidskadene, vanligvis de betydelige skader på DNA-dobbeltspiralen som skjer på grunn av eksponering for UV-bestråling og kjemiske addukter. Feil reparasjonsproteiner gjenkjenner feil nukleotid, avgifter det og erstatter det med riktig nukleotid. Denne prosessen er ansvarlig for den endelige grad av nøyaktighet under replikering.
