Sự khác biệt giữa sửa chữa không phù hợp và sửa chữa cắt bỏ bằng nucleotide | Phản ứng không phù hợp với sửa chữa cắt bỏ bằng nucleotide
Chênh lệch khác nhau - Sửa chữa không phù hợp so với sửa chữa cắt bỏ bằng nucleotide
Hàng chục nghìn các hư hại DNA xảy ra trong tế bào mỗi ngày. Nó gây ra sự thay đổi cho các quá trình tế bào như sao chép, sao chép cũng như tính khả thi của tế bào. Trong một số trường hợp, các đột biến gây ra bởi những tổn thương DNA này có thể dẫn đến các bệnh nguy hiểm như ung thư và các hội chứng liên quan đến lão hóa (ví dụ: Progeria). Bất kể những thiệt hại này, tế bào bắt đầu một cơ chế sửa đổi thác mực có tổ chức cao được gọi là phản ứng gây tổn thương DNA. Một số hệ thống sửa chữa DNA đã được xác định trong hệ thống tế bào; chúng được gọi là BER (Base excision repair), sửa chữa không phù hợp (MMR), sửa chữa vết cắt bằng Nucleotide (NER), sửa chữa đứt gãy sợi đôi. Sửa chữa cắt bỏ bằng nucleotide là một hệ thống rất linh hoạt nhận biết các tổn thương DNA bóp méo xoắn ốc và loại bỏ chúng. Mặt khác, sửa chữa không phù hợp sẽ thay thế các căn cứ không liên quan trong quá trình nhân rộng. Sự khác biệt chủ yếu giữa sửa chữa không phù hợp và sửa chữa cắt bỏ bằng nucleotide là sửa chữa vết cắt (NER) được sử dụng để loại bỏ các dimer pyrimidine được tạo thành bởi chiếu xạ UV và tổn thương xoắn ốc do các hóa chất hóa học gây ra trong khi hệ thống sửa chữa không phù hợp đóng một vai trò quan trọng trong việc hiệu chỉnh sai kết hợp các cơ sở đã thoát khỏi các enzyme tái tạo (DNA polymerase 1) trong quá trình nhân giống sau. Ngoài các cơ sở không phù hợp, các protein hệ thống MMR cũng có thể sửa chữa các chèn / xóa các vòng (IDL) là kết quả của sự trượt trượt polymerase trong quá trình sao chép các chuỗi DNA lặp đi lặp lại.
NỘI DUNG
1. Tổng quan và Chênh lệch khác nhau
2. Mismatch Repair là gì?
3. Sửa chữa Loại trừ Nucleotide là gì?
4. So sánh từng bên - Sửa chữa không phù hợp so với sửa chữa cắt bỏ bằng nucleotide
5. Tóm tắt
Sửa chữa cắt bỏ Nucleotide là gì?
Tính năng nổi bật nhất của sửa chữa cắt bỏ nucleotide là nó sửa chữa các tổn thương nucleotide biến đổi gây ra bởi sự biến dạng đáng kể trong xoắn kép DNA. Nó được quan sát thấy ở hầu hết các sinh vật đã được kiểm tra cập nhật. Uvr A, Uvr B, Uvr C (excinucleases) Uvr D (một helicase) là các enzyme được biết đến nhiều nhất trong NER, nó kích hoạt quá trình sửa chữa DNA trong mô bào sinh vật Ecoli. Phức hợp enzyme Uvr ABC đa phân tử tạo ra các polipeptide Uvr A, Uvr B, Uvr C.Các gen mã hoá cho các polypeption nói trên là uvr A, uvr B, uvr C. Các enzyme Uvr A và B nhận biết được sự biến dạng gây ra bởi thiệt hại do êlipê đôi đôi như các dimmer pyrimidine do chiếu xạ tia cực tím. Uvr A là một enzyme ATPase và đây là phản ứng phân hủy tự động. Sau đó Uvr A rời DNA trong khi phức hợp Uvr BC (hoạt tính nuclease) cắt DNA ở cả hai mặt của những thiệt hại được xúc tác bởi ATP. Một protein khác gọi là Uvr D mã hoá bởi gen uvrD là một enzyme helicase II làm giãn DNA mà kết quả từ việc giải phóng đoạn DNA bị hư hỏng đơn lẻ. Điều này để lại một khoảng trống trong xoắn DNA. Sau khi phân đoạn bị tổn thương đã được cắt bỏ, khoảng cách 12-13 nucleotide vẫn còn trong dải DNA. Điều này được lấp đầy bởi enzyme DNA polymerase I và nick được niêm phong bởi DNA ligase. ATP được yêu cầu ở ba bước của phản ứng này. Cơ chế NER cũng có thể được xác định ở con người giống như động vật có vú. Ở người, tình trạng da bị gọi là Xeroderma pigmentosum là do các dimer DNA do tia cực tím gây ra. Các gen XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF và XPG sản sinh ra các protein để thay thế cho sự phá hủy DNA. Các protein của các gen XPA, XPC, XPE, XPF, và XPG có hoạt tính nuclease. Mặt khác, các protein của gien XPB và XPD cho thấy hoạt tính helicase tương tự như Uvr D trong E coli.
Hình 01: Sửa chữa vết cắt bằng Nucleotide
Sửa chữa Không phù hợp là gì?
Hệ thống sửa chữa không phù hợp được bắt đầu trong quá trình tổng hợp DNA. Ngay cả với tiểu đơn vị chức năng €, DNA polymerase III cho phép kết hợp một nucleotide sai trong tổng hợp mỗi 10 cặp 8 base. Protein sửa chữa không tương thích nhận ra nucleotide này, loại trừ nó và thay thế nó bằng đúng nucleotide chịu trách nhiệm về mức độ chính xác cuối cùng. DNA methyl hóa là then chốt cho các protein MMR để nhận ra sợi dây mẹ từ sợi mới được tổng hợp. Việc methyl hóa adenine (A) nucleotide trong một mô típ GATC của một sợi mới được tổng hợp sẽ chậm hơn một chút. Mặt khác, chuỗi gốc adenine nucleotide trong mẫu GATC đã được methyl hóa. Các protein MMR nhận ra sợi mới được tổng hợp bởi sự khác biệt này từ sợi gốc mẹ và bắt đầu sửa chữa sai lệch trong một sợi mới được tổng hợp trước khi nó được methyl hóa. Các protein MMR chỉ đạo hoạt động sửa chữa của chúng để loại trừ các nucleotide sai trước khi sợi DNA mới được sao chép được methyl hóa. Các enzyme Mut H, Mut L và Mut S được mã hoá bởi các gen đột biến H, mut L, mut S xúc tác các phản ứng này trong Ecoli. Protein Mut S nhận ra 7 trong số tám cặp cơ sở không hợp nhau không hợp lệ trừ C: C, và liên kết tại vị trí không tương xứng trong DNA ghép đôi. Với các ATP bị ràng buộc, Mut L và Mut S tham gia vào phức tạp sau đó. Khu phức hợp di chuyển vài nghìn cặp base cho đến khi nó tìm ra một motif GATC hemimethylated. Hoạt tính nuclease không hoạt động của protein Mut H được kích hoạt khi phát hiện ra motif GATC hemimethylated. Nó phân cắt sợi DNA không methyl hóa ra khỏi nick 5 'ở nucleotide G của mô hình GATC chưa được methyl hóa (sợi DNA mới tổng hợp).Sau đó, cùng một sợi dây ở phía bên kia của sự không phù hợp này bị Mut H. đánh đập. Trong phần còn lại của bước này, các hành động tập thể của Uvr D một protein helicase, Mut U, SSB và exonuclease tôi loại trừ các nucleotide không chính xác trong mạch đơn DNA. Khoảng trống được hình thành trong quá trình cắt bỏ được lấp đầy bởi DNA polymerase III và được niêm phong bằng ligase. Một hệ thống tương tự có thể được xác định ở chuột và con người. Sự đột biến của hMLH1, hMSH1 và hMSH2 ở người có liên quan đến ung thư ruột kết nonpolyposis di truyền làm deregulate sự phân chia tế bào của các tế bào ruột kết.
Hình 2: Sửa chữa không phù hợp
Sự khác biệt giữa sửa chữa không phù hợp và sửa chữa cắt bỏ bằng nucleotide là gì?
- khác
Sửa chữa Không phù hợp so với Xét nghiệm Chữa cắt Nucleotide |
|
| Hệ thống sửa chữa không phù hợp xảy ra trong quá trình sao chép sau. | Điều này liên quan đến việc loại bỏ các dimer pyrimidine do sự chiếu xạ U. V và các tổn thương DNA khác do hóa chất hóa học. |
| Enzyme | |
| Nó được xúc tác bởi Mut S, Mut L, Mut H, Uvr D, SSB và Exonuclease I. | Nó được xúc tác bởi Uvr A, Uvr B, Uvr C, UvrD enzyme. |
| Methylate | |
| Điều quan trọng để bắt đầu phản ứng. | Quá trình methyl hóa DNA không bắt buộc phải bắt đầu phản ứng. |
| Hoạt động của Enzyme | |
| Mut H là một endonuclease. | Uvr B và Uvr C là exonucleases. |
| Dịp | |
| Điều này xảy ra cụ thể trong quá trình nhân rộng. | Điều này xảy ra khi tiếp xúc với U. V hoặc các hóa chất gây biến đổi, chứ không phải trong quá trình nhân bản |
| Bảo tồn | |
| Nó được bảo tồn cao | Nó không được bảo toàn cao. |
| Gap Filling | |
| Nó được thực hiện bởi DNA polymerase III. | Điều này được thực hiện bởi DNA polymerase I. |
Tóm lược - Sửa chữa không phù hợp và sửa chữa cắt bỏ bằng nucleotide
Sửa chữa sai lệch (MMR) và sửa chữa cắt bỏ Nucleotide (NER) là hai cơ chế diễn ra trong tế bào để khắc phục DNA thiệt hại và biến dạng được gây ra bởi các đại lý khác nhau. Đây được gọi chung là cơ chế sửa chữa DNA. Sửa chữa cắt bỏ bằng nucleotide sửa chữa các tổn thương nucleotide đã được sửa đổi, điển hình là những thiệt hại đáng kể của êlipêxen đôi xảy ra do tiếp xúc với chiếu xạ U. và các hóa chất hóa học. Protein sửa sai không nhận biết được nucleotide sai, loại trừ nó và thay thế nó bằng đúng nucleotide. Quá trình này chịu trách nhiệm về mức độ chính xác cuối cùng trong quá trình nhân rộng.
Tài liệu tham khảo:
1. Cooper, Geoffrey M. "Sửa chữa DNA. "Tế bào: Một cách tiếp cận phân tử. Ấn bản lần 2 U. S. Thư viện Y học Quốc gia, 01 Tháng Một 1970. Web. 09 tháng 3 năm 2017.
2. "Các cơ chế và chức năng sửa chữa không tương thích DNA. "Nghiên cứu tế bào. U. S. Thư viện Y khoa Quốc gia, n. d. Web. 09 tháng 3 năm 2017.
Hình ảnh được phép bởi:
1. "Nhật ký Sửa chữa Nucleotide. pbio. 0040203. g001 "Tác giả Jill O. Fuss, Priscilla K. Cooper - (CC BY 2. 5) thông qua Commons Wikimedia
2. "DNA không tương thích sửa chữa Ecoli" của Kenji Fukui - (CC BY 4. 0) qua Commons Wikimedia
