Razlika između popravka neusklađenosti i popravljanja nukleotidne preciznosti

Ključna razlika - Popravak neusklađenosti u odnosu na popravak nukleotidne preciznosti
 

Desetine i tisuće oštećenja DNA nastaju u stanici dnevno. On izaziva promjene u staničnim procesima kao što su replikacija, transkripcija kao i održivost stanice. U nekim slučajevima mutacije uzrokovane tim oštećenjima DNA mogu dovesti do štetnih bolesti poput karcinoma i sindroma povezanih sa starenjem (npr. Progeria). Bez obzira na ova oštećenja, stanica inicira visoko organizirani mehanizam za popravak kaskade nazvan odgovori oštećenja DNA. U staničnom sustavu identificirano je nekoliko sustava za popravljanje DNA; poznate su kao popravak osnovne ekscizije (BER), popravak neusklađenosti (MMR), popravak nukleotidne ekscizije (NER), popravak dvostrukog loma. Popravak nukleotidne ekscizije izrazito je svestran sustav koji prepoznaje glomazne oštećenja DNA izobličenjem i uklanja ih. S druge strane, popravak neusklađenosti zamjenjuje pogrešno uključene baze tijekom replikacije. Ključna razlika između popravka neusklađenosti i popravka nukleotidne ekscizije je u tome popravak nukleotidne ekscizije (NER) koristi se za uklanjanje dimera pirimidina nastalih UV zračenjem i glomaznim lezijama spirale uzrokovanim kemijskim adduktima, dok sustav popravljanja neusklađenosti igra važnu ulogu u ispravljanju pogrešno baziranih baza koje su pobjegle iz enzima replikacije (DNA polimeraza 1) tijekom postreplikacije. Pored neusklađenih baza, proteini MMR sustava također mogu popraviti petlje za umetanje / brisanje (IDL) koje su rezultat klizanja polimeraze tijekom replikacije ponavljajućih DNK nizova.

SADRŽAJ
1. Pregled i ključne razlike
2. Što je popravak neusklađenosti
3. Što je popravak nukleotidne preciznosti
4. Usporedna usporedba - Popravak neusklađenosti u odnosu na popravak nukleotidne preciznosti
5. Sažetak

Što je popravak nukleotidne preciznosti?

Najistaknutija značajka popravljanja nukleotidne ekscizije je ta što popravlja modificirana oštećenja nukleotida uzrokovana značajnim izobličenjima u dvostrukoj spirali DNA. Primjećuje se u gotovo svih ispitivanih organizama. Uvr A, Uvr B, Uvr C (izlučivanja) Uvr D (helikaza) su najpoznatiji enzimi koji su uključeni u NER koji pokreću popravak DNK u modelnom organizmu Ecoli. Enzimski kompleks podvrsta Uvr ABC proizvodi polipeptide Uvr A, Uvr B, Uvr C. Geni kodirani za gore spomenute polipeptide su uvr A, uvr B, uvr C. Enzimi Uvr A i B kolektivno prepoznaju oštećenje uzrokovano oštećenjem koje je uzrokovano DNK dvostrukom spiralom, kao što su pirimidinski dimmeri zbog UV zračenja. Uvr A je enzim ATPaza i ovo je autokatatalitička reakcija. Tada Uvr A napušta DNK dok kompleks Uvr BC (aktivna nukleaza) cijepa DNK s obje strane oštećenja koja katalizira ATP. Drugi protein nazvan Uvr D kodiran uvrD genom enzim je helikaze II odmotava DNK koji je rezultat oslobađanja jednolančanog oštećenog DNK segmenta. To ostavlja jaz u spirali DNA. Nakon izrezivanja oštećenog segmenta, u lancu DNA ostaje 12-13 nukleotidnih praznina. To se popunjava enzimom DNA polimeraza I, a nadimak je zapečaćen DNK ligazom. ATP je potreban u tri koraka ove reakcije. NER mehanizam može se identificirati i kod sisavaca. U ljudi stanje kože zvano Xeroderma pigmentosum nastaje zbog DNA dimera uzrokovanih UV zračenjem. Geni XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF i XPG proizvode proteine ​​kako bi nadomjestili oštećenja DNA. Proteini gena XPA, XPC, XPE, XPF i XPG imaju nuklearnu aktivnost. S druge strane, proteini XPB i XPD gena pokazuju aktivnost helikaze koja je analogna Uvr D u E coli.

Slika 01: Popravak nukleotidne preciznosti

Što je popravak neusklađenosti?

Sustav popravljanja neusklađenosti pokreće se tijekom sinteze DNK. Čak i uz funkcionalnu podjedinicu eura, DNA polimeraza III omogućava ugradnju pogrešnog nukleotida za sintezu svakih 10⁸ parovi baze. Proteini koji popravljaju neusaglašenost prepoznaju ovaj nukleotid, izrezuju ga i zamjenjuju ispravnim nukleotidom koji je odgovoran za konačni stupanj točnosti. Metilacija DNA je središnja za MMR proteine ​​kako bi prepoznali roditeljski lanac iz novo sintetiziranog lanca. Metilacija adenin (A) nukleotida u GATC motivu novo sintetiziranog lanca malo je odgođena. S druge strane, matični nukleotid matičnog lanca u GATC motivu već je metiliran. MMR proteini prepoznaju novo sintetizirani lanac po toj razlici od matičnog lanca i započinju sanaciju neusklađenosti u novo sintetiziranom lancu prije nego što se metiliraju. MMR proteini usmjeravaju svoju aktivnost popravljanja na eksciziju pogrešnog nukleotida prije nego što se novo replicirani lanac DNA ne metilira. Enzimi Mut H, Mut L i Mut S kodirani genima mut H, mut L, mut S kataliziraju ove reakcije u Ecoliju. Mut S protein prepoznaje sedam od osam mogućih neskladnih baza para, osim za C: C, i veže se na mjestu neusklađenosti u dupleksnoj DNK. Sa vezanim ATP-ovima, Mut L i Mut S pridružuju se kompleksu kasnije. Kompleks translocira nekoliko tisuća parova baza sve dok ne nađe hemimetilirani GATC motiv. Uspavana nuklearna aktivnost Mut H proteina aktivira se jednom kada pronađe hemimetilirani GATC motiv. Ona odstranjuje nemetilirani niz DNK ostavljajući 5 'nick na G nukleotidu nemetiliranog GATC motiva (novo sintetizirani niz DNK). Zatim isti lanac s druge strane neusklađenosti nadima Mut H. U ostalim koracima, kolektivnim djelovanjem Uvr D proteina helikaze, Mut U, SSB i eksonukleaze izlučujem pogrešan nukleotid u jednostrukom lancu. DNK. Jaz koji nastaje ekscizijom popunjava DNK polimeraza III i zapečati se ligazom. Sličan se sustav može identificirati kod miševa i ljudi. Mutacije ljudskog hMLH1, hMSH1 i hMSH2 uključene su u nasljedni nepolitizni karcinom debelog crijeva koji deregulira staničnu diobu stanica debelog crijeva..

Slika 02: Popravak neusklađenosti

Koja je razlika između Mismatch Repair i Nucleotide Excision Repair?

Popravak neusklađenosti i nukleotidni popravak preciznosti
Sustav popravljanja neusklađenosti javlja se tijekom post-replikacije.	To uključuje sudjelovanje u uklanjanju dimera pirimidina zbog U.V zračenja i ostalih DNK lezija zbog kemijskog adukta.
enzimi
Katalitira ga Mut S, Mut L, Mut H, Uvr D, SSB i egzonuklaza I.	Katalitira ga enzim Uvr A, Uvr B, Uvr C, UvrD.
metilacija
Ključno je započeti reakciju.	Metilacija DNA nije potrebna za pokretanje reakcije.
Djelovanje enzima
Mut H je endonukleaza.	Uvr B i Uvr C su eksonukleaze.
prilika
To se događa posebno tijekom replikacije.	To se događa kada je izložen U.V ili kemijskim mutagenima, a ne tijekom replikacije
konzervacija
Vrlo je očuvan	Nije jako očuvan.
Popunjavanje praznina
Izvodi ga DNK polimeraza III.	Izvodi ga DNK polimeraza I.

Sažetak - Popravak neusklađenosti u odnosu na popravak Nucleotide Excision

Popravak neusklađenosti (MMR) i sanacija nukleotidne ekscizije (NER) dva su mehanizma koja se odvijaju u stanici kako bi se uklonili oštećenja i izobličenja DNA koja su uzrokovana od strane različitih uzročnika. Oni se zajedno nazivaju mehanizmima za popravak DNK. Popravak nukleotidne ekscizije popravlja modificirana oštećenja nukleotida, obično ona značajna oštećenja dvostruke spirale DNA koja nastaju zbog izlaganja U.V zračenju i kemijskim aduktima. Proteini koji popravljaju neusklađenost prepoznaju pogrešan nukleotid, izrezuju ga i zamjenjuju ispravnim nukleotidom. Za ovaj je postupak odgovoran konačni stupanj točnosti tijekom repliciranja.

Referenca:
1. Cooper, Geoffrey M. „Popravak DNK“. Stanica: Molekularni pristup. 2. izdanje.U.S. Nacionalna medicinska knjižnica, 01. siječnja 1970. Web. 09. ožujka 2017.
2. "Mehanizmi i funkcije popravljanja neusklađenosti DNA." Istraživanje stanica. Američka nacionalna medicinska knjižnica, n.d. Mreža. 09. ožujka 2017.

Ljubaznošću slike:
1. “Nucleotide Excision Repair-journal.pbio.0040203.g001” autorice Jill O. Fuss, Priscilla K. Cooper - (CC BY 2.5) preko Commons Wikimedia
2. "Popravak DNK neusklađenosti Ecoli" napisao Kenji Fukui - (CC BY 4.0) preko Commons Wikimedia