Forskel mellem reparation af basis excision og nucleotide excision reparation

Nøgleforskel - Reparation af basis excision vs nucleotide excision reparation

DNA udsættes ofte for skader på grund af forskellige interne og eksterne faktorer. Imidlertid korrigerer cellulære reparationssystemer øjeblikkeligt og konstant skaderne, før de bliver mutationer, eller før de overføres til efterfølgende generationer. Der er tre typer excisionsreparationssystemer i cellerne: nucleotid excision-reparation (NER), base excision-reparation (BER) og DNA mismatch-reparation (MMR) for at reparere enkeltstrengede DNA-skader. Den vigtigste forskel mellem reparation af basis excision og nucleotide excision reparation er den base excision-reparation er et simpelt reparationssystem, der fungerer i cellerne til at reparere enkeltnukleotidskader forårsaget endogent mens nukleotid excision-reparation er et komplekst reparationssystem, der fungerer i cellerne til at reparere relativt større, beskadigede regioner forårsaget eksogent.

INDHOLD
1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er base excision reparation
3. Hvad er reparation af nukleotid excision
4. Sammenligning side ved side - Reparation af basisudskæring vs nukleotid-udbedringsreparation
5. Resume

Hvad er base excision reparation?

Basis 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 deamination eller alkylering. Når der er baseskader, genkender og aktiverer DNA-glycosylase bas excision-reparationssystemet 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 basetab - apuriminiske eller apyrimidiniske steder).
Abasisk indsnit af en apurin / apyrimidin endonuklease
Fjernelse af det resterende sukkerfragment med en lyase eller phosphodiesterase
Huller fyldes af en DNA-polymerase
Forsegling af nicket med en DNA-ligase

Figur 01: Reparationsvej til basis excision

Hvad er reparation af nukleotid excision?

Nucleotide Excision Repair (NER) er et vigtigt DNA-excisionreparationssystem i celler. Det er i stand til at reparere og udskifte beskadigede områder op til 30 baser i længden, og det styres af den uskadede skabelonstreng. Almindelige DNA-skader forekommer på grund af ultraviolet stråling, og NER beskytter DNA ved at reparere disse skader umiddelbart inden de bliver mutationer og går over i kommende generationer eller forårsager sygdomme. NER yder specifikt beskyttelse mod mutationer forårsaget indirekte af eksogene faktorer såsom miljø- og kemiske kræftfremkaldende stoffer. NER ses i næsten alle organismer, og den genkender skader, der forårsager betydelig forvrængning i DNA-helixen.

NER-processen involverer handlingen af mange proteiner, såsom XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF, XPG, CSA, CSB, osv. Og fortsætter via adskillige afskårne og pastalignende mekanismer. Disse proteiner er vigtige for afslutningen af reparationsprocessen, og en defekt i et af NER-proteinerne er vigtig og kan forårsage sjældne recessive syndromer: xeroderma pigmentosum (XP), Cockayne syndrom (CS) og den lysfølsomme form af den skørhårlidelse trichothiodystrophy (TTD).

Figur 02: Reparation af nukleotid excision

Hvad er forskellen mellem Base Excision Repair og Nucleotide Excision Repair?

Baseret excisionsreparation vs nukleotid excision reparation
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 genkender de skader, der ikke medfører væsentlig forvrængning af DNA-helixen.	NER genkender de skader, der forårsager betydelig forvrængning af DNA-helixen.
Årsager til DNA-skader
BER reparerer skaderne forårsaget af endogene mutagener.	NER reparerer skaderne 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 adskillige genprodukter, især proteiner, til at diskriminere beskadigede og uskadede regioner.
Egnethed
BER er velegnet til korrektion af enkeltbundsskader.	NER er velegnet til udskiftning af de beskadigede områder.

Sammendrag - Reparation af basis excision versus nukleotid excision reparation

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 basepar længde forårsaget hovedsageligt af eksogent. BER adskiller sig fra NER i de anerkendte typer underlag og i den indledende spaltningshændelse. BER kan også genkende skader, der ikke var forårsaget af signifikante forvrængninger i DNA-helixen, mens NER genkender betydelige forvrængninger af DNA-helixen. Dette er forskellen mellem reparation af basis excision og nucleotid excision.

Billede høflighed:
1. “Dna repair base excersion en” af LadyofHats - (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. “En skematisk repræsentation af modeller til nukleotid-excisionsreparationsveje 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

Referencer:
1. Kim, Yun-Jeong og David M. Wilson. “Oversigt over biokemi med baseret excisionsreparation.” Aktuel molekylær farmakologi. U.S. National Library of Medicine, jan. 2012. Web. 14. mar. 2017.
2. Boer, Jan De og Jan H. J. Hoeijmakers. “Nukleotid-excisionsreparation og humane syndromer.” Carcinogenese. Oxford University Press, 1. mar. 2000. Web. 28. mar. 2017
3. Hoogstraten et al. “Alsidig DNA-skadesdetektion ved hjælp af det globale genomnukleotid excision-reparationsprotein XPC.” Journal of Cell Science. Company of Biologists Ltd, 01 september 2008. Web. 28. mar. 2017

Videnskab & natur