Nøgleforskel - Reparation af baseudskæring mod nukleotidudskæring
DNA udsættes ofte for skader på grund af forskellige interne og eksterne faktorer. Imidlertid retter cellulære reparationssystemer straks og konstant skaderne, inden de bliver til mutationer, eller før de overføres til efterfølgende generationer. Der er tre typer af excisionsreparationssystemer i cellerne: Nucleotid excision repair (NER), base excision repair (BER) og DNA mismatch repair (MMR) for at reparere enkeltstrenget DNA-skader. Hovedforskellen mellem reparation af baseudskæring og reparation af nukleotidudskæring er, at reparation af baseudskæring er et simpelt reparationssystem, der fungerer i cellerne for at reparere enkeltnukleotidskader forårsaget endogent, mens reparation af nukleotidudskæring er et komplekst reparationssystem, der fungerer i cellerne til at reparere forholdsvis større, beskadigede områder forårsaget eksogent.
INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er Base Excision Repair
3. Hvad er Nucleotide Excision Repair
4. Sammenligning side om side - Base Excision Repair vs Nucleotide Excision Repair
5. Resume
Hvad er Base Excision Repair?
Base excision reparation er den enkleste version af DNA reparationssystem cellerne har. Det bruges til at reparere mindre skader i DNA. DNA-baser modificeres på grund af deaminering eller alkylering. Når der er baseskader, genkender og aktiverer DNA-glycosylase baseudskæringsreparationssystemet og genvinder det ved hjælp af enzymer AP-endonuklease, DNA-polymerase og DNA-ligase. Følgende trin er involveret i BER-systemet.
- Anerkendelse og fjernelse af en forkert eller beskadiget base af en DNA-glycosylase for at skabe et abasisk sted (steder med basistab –apiuriniske eller apyrimidiniske steder).
- Abasisk sted snit af en apurinisk / apyrimidinisk endonuklease
- Fjernelse af det resterende sukkerfragment med en lyase eller phosphodiesterase
- Gapfyldning med en DNA-polymerase
- Forsegling af nick med en DNA-ligase
Figur 01: Reparationsvej til baseudskæring
Hvad er Nucleotide Excision Repair?
Nucleotide Excision Repair (NER) er et vigtigt DNA-excisionsreparationssystem i celler. Det er i stand til at reparere og udskifte beskadigede områder op til 30 baser i længden, og det ledes af den uskadede skabelonstreng. Almindelige DNA-skader opstår på grund af ultraviolet stråling, og NER beskytter DNA ved at reparere disse skader umiddelbart før de bliver mutationer og overgår til fremtidige generationer eller forårsager sygdomme. NER yder specifikt beskyttelse mod mutationer forårsaget indirekte af eksogene faktorer såsom miljømæssige og kemiske kræftfremkaldende stoffer. NER ses i næsten alle organismer, og det genkender skader, der forårsager betydelig forvrængning i DNA-spiralen.
NER-processen involverer virkningen af mange proteiner såsom XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF, XPG, CSA, CSB osv. Og fortsætter via flere klip-og-pasta-lignende mekanismer. Disse proteiner er essentielle for afslutningen af reparationsprocessen, og en defekt i et af NER-proteinerne er vital og kan forårsage sjældne recessive syndromer: xeroderma pigmentosum (XP), Cockayne syndrom (CS) og den lysfølsomme form af den skøre hårlidelse trichothiodystrophy (TTD).
Figur 02: Nukleotidudskæringsreparation
Hvad er forskellen mellem Base Excision Repair og Nucleotide Excision Repair?
Diff artikel midt foran bordet
Base Excision Repair vs Nucleotide Excision Repair |
|
| Base excision repair (BER) er et DNA-reparationssystem, der forekommer i celler. | Nucleotide excision repair (NER) er en anden type DNA-reparationssystem, der findes i celler. |
| Genkendelse af DNA-addukter | |
| BER reparerer skader på små DNA-addukter. | NER reparerer store DNA-addukter. |
| DNA-skader | |
| BER anerkender de skader, der ikke forårsager væsentlig forvridning af DNA-spiralen. | NER anerkender de skader, der forårsager betydelige forvrængninger af DNA-helixen. |
| Årsager til DNA-skader | |
| BER reparerer skader forårsaget af endogene mutagener. | NER reparerer skader forårsaget af eksogene mutagener. |
| Kompleksitet | |
| BER er det mindst komplekse reparationssystem | Det er mere komplekst end BER. |
| Behov for proteiner | |
| BER kræver ikke andre proteiner. | NER kræver flere genprodukter, især proteiner, for at skelne beskadigede og uskadede regioner. |
| Egnethed | |
| BER er velegnet til at korrigere skader på enkeltbase. | NER er velegnet til udskiftning af de beskadigede områder. |
Resumé - Reparation af baseudskæring mod nukleotidudskæring
NER og BER er to typer DNA-excisionsreparationsprocesser, der findes i celler. BER er i stand til at reparere små skader forårsaget endogent, mens NER er i stand til at reparere skaderegioner op til 30 baseparlængder, der hovedsagelig skyldes eksogent. BER adskiller sig fra NER i de genkendte typer substrater og i den indledende spaltningshændelse. BER kan også genkende skader, som ikke var forårsaget af signifikante forvrængninger i DNA-helixen, mens NER genkender signifikante forvrængninger af DNA-helixen. Dette er forskellen mellem reparation af baseudskæring og nukleotidudskæring.
Image Courtesy:
1. "Dna repair base excersion en" Af LadyofHats - (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "En skematisk gengivelse af modeller til nukleotid excision reparationsvej kontrolleret af Uvr proteiner" Af Rihito Morita, Shuhei Nakane, Atsuhiro Shimada, Masao Inoue, Hitoshi Iino, Taisuke Wakamatsu, Kenji Fukui, Noriko Nakagawa, Ryoji Masui og Seiki Kuramitsu - (CC BY 1.0) via Commons Wikimedia
