DNA je često izložena oštećenjima zbog različitih unutarnjih i vanjskih čimbenika. Međutim, sustavi za popravak ćelije odmah i stalno ispravljaju štetu prije nego što postanu mutacije ili prije nego što se prenesu na sljedeće generacije. Postoje tri vrste sustava za popravak ekscizije u stanicama: popravak nukleotidne ekscizije (NER), popravak bazične ekscizije (BER) i popravak neusklađenosti DNK (MMR) radi popravljanja jednostrukih oštećenja DNA. Ključna razlika između popravka bazične ekscizije i popravka nukleotidne ekscizije je u tome popravak bazične ekscizije jednostavan je sustav popravljanja koji djeluje u stanicama na popravljanju oštećenja pojedinačnih nukleotida uzrokovanih endogenim djelovanjem dok popravak nukleotidne ekscizije složen je sustav popravljanja koji djeluje u stanicama kako bi popravio razmjerno veće, oštećene regije uzrokovane egzogeno.
SADRŽAJ
1. Pregled i ključne razlike
2. Što je popravak bazne ekscizije
3. Što je popravak nukleotidne preciznosti
4. Usporedna usporedba - Popravak bazne preciznosti u odnosu na popravak nukleotidne preciznosti
5. Sažetak
Popravak bazne ekscizije je najjednostavnija verzija sustava obnove DNA koji stanice imaju. Koristi se za popravak manjih oštećenja u DNA. DNK baze su modificirane zbog deaminacije ili alkilacije. Kad dođe do oštećenja baze, DNK glikozilaza prepoznaje i aktivira sustav za popravak bazne ekscizije i oporavlja ga uz pomoć enzima AP endonukleaze, DNK polimeraze i DNK ligaze. Slijedeći koraci uključeni su u BER sustav.
Slika 01: Put popravljanja temeljne ekscizije
Nucleotide Excision Repair (NER) važan je sustav popravljanja ekscizija DNA u stanicama. Može popraviti i zamijeniti oštećena područja dužine do 30 baza, a usmjerava ga neoštećena vrpca predloška. Do uobičajenih oštećenja DNA dolazi zbog ultraljubičastoga zračenja, a NER štiti DNK popravljajući ta oštećenja neposredno prije nego što postanu mutacije i pređu u buduće generacije ili uzrokuju bolesti. NER posebno pruža zaštitu od mutacija uzrokovanih posredno egzogenim čimbenicima kao što su kancerogeni iz okoliša i kemikalije. NER postoji u gotovo svim organizmima i prepoznaje oštećenja koja uzrokuju značajno izobličenje u DNA spirali.
Proces NER uključuje djelovanje mnogih proteina poput XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF, XPG, CSA, CSB, itd., A odvija se kroz nekoliko mehanizama za rezanje i lijepljenje. Ti proteini su ključni za završetak postupka popravljanja, a oštećenje jednog od NER proteina je vitalno važno i može uzrokovati rijetke recesivne sindrome: xeroderma pigmentosum (XP), Cockayne sindrom (CS) i fotoosjetljivi oblik krhkog poremećaja kose. trihotiodistrofija (TTD).
Slika 02: Popravak preciznosti nukleotida
Popravak bazne preciznosti u odnosu na popravak nukleotidne preciznosti | |
Popravak bazne ekscizije (BER) je sustav popravljanja DNA koji se događa u stanicama. | Popravak nukleotidne ekscizije (NER) druga je vrsta sustava obnove DNK koji se nalazi u stanicama. |
Prepoznavanje DNK adukata | |
BER popravlja oštećenja na malim DNK aduktima. | NER popravljaju velike DNK adukte. |
Oštećenja DNA | |
BER prepoznaje štetu koja ne uzrokuje značajna izobličenja spiralne DNA. | NER prepoznaje štetu koja uzrokuje značajna izobličenja spiralne DNA. |
Uzroci oštećenja DNA | |
BER popravlja štetu uzrokovanu endogenim mutagenima. | NER popravlja štetu uzrokovanu egzogenim mutagenima. |
Složenost | |
BER je najmanje složen sustav popravka | Složeniji je od BER-a. |
Potreba za proteinima | |
BER ne zahtijeva druge proteine. | NER zahtijeva nekoliko genskih proizvoda, posebno proteina, za diskriminaciju oštećenih i neoštećenih područja. |
Pogodnost | |
BER je pogodan za uklanjanje oštećenja na jednoj bazi. | NER je prikladan za zamjenu oštećenih područja. |
NER i BER su dvije vrste procesa popravljanja ekscizije DNA koji se nalaze u stanicama. BER može popraviti mala oštećenja uzrokovana endogenom, dok NER može popraviti područja oštećenja do 30 baznih duljina para uzrokovanih uglavnom egzogenim djelovanjem. BER se razlikuje od NER u vrstama prepoznatih podloga i u početnom slučaju cijepanja. BER također može prepoznati štetu koja nije uzrokovana značajnim izobličenjima u DNA spirali, dok NER prepoznaje značajna izobličenja DNA spirale. Ovo je razlika između popravljanja bazne ekscizije i nukleotidne ekscizije.
Ljubaznošću slike:
1. "Dna repair base excersion en" autor LadyofHats - (Public Domain) putem Commons Wikimedia
2. "Shematski prikaz modela za put popravljanja nukleotidne ekscizije kontroliran Uvr proteinima" Rihito Morita, Shuhei Nakane, Atsuhiro Shimada, Masao Inoue, Hitoshi Iino, Taisuke Wakamatsu, Kenji Fukui, Noriko Nakagawa, Ryoji Maskii, Sesu - (CC BY 1.0) putem Commons Wikimedia
Reference:
1. Kim, Yun-Jeong i David M. Wilson. "Pregled biokemije popravljanja bazne ekscizije." Trenutna molekularna farmakologija. Američka nacionalna medicinska knjižnica, siječanj 2012. Web. 14. ožujka 2017.
2. Boer, Jan De i Jan H. J. Hoeijmakers. "Popravak nukleotidne ekscizije i humani sindromi." Karcinogeneza. Oxford University Press, 01. ožujka 2000. Web. 28. ožujka 2017
3. Hoogstraten i sur. "Svestrano otkrivanje oštećenja DNA pomoću globalne ekscizije nukleotidnih gomaza koje popravlja protein XPC." Časopis o staničnoj znanosti. Društvo biologa doo, 01. rujna 2008. Web. 28. ožujka 2017