Peamine erinevus - aluse ekstsisiooniparandus vs nukleotiidide ekstsisiooniparandus
DNA kahjustatakse sageli mitmesuguste sise- ja välistegurite tõttu. Rakulised remondisüsteemid parandavad kahjustused aga kohe ja pidevalt, enne kui neist saavad mutatsioonid või enne kui nad järgnevatele põlvkondadele kanduvad. Rakkudes on kolme tüüpi ekstsisiooniparandussüsteeme: nukleotiidide ekstsisiooniparandus (NER), aluse ekstsisiooniparandus (BER) ja DNA mittevastavuse parandamine (MMR) üheahelaliste DNA kahjustuste parandamiseks. Peamine erinevus aluse ekstsisiooniparanduse ja nukleotiidide ekstsisiooniparanduse vahel on see, et aluse ekstsisiooniparandus on lihtne parandussüsteem, mis töötab rakkudes endogeenselt tekitatud ühe nukleotiidi kahjustuse parandamiseks, samas kui nukleotiidide ekstsisiooniparandus on keeruline parandussüsteem, mis toimib rakkudes suhteliselt suuremad, kahjustatud piirkonnad, mis on põhjustatud eksogeenselt.
SISU
1. Ülevaade ja peamised erinevused
2. Mis on aluse ekstsisioonide parandamine
3. Mis on nukleotiidide ekstsisioonide parandus
4. Kõrvuti võrdlus - aluse ekstsisiooniparandus vs nukleotiidide ekstsisiooniparandus
5. Kokkuvõte
Mis on baasi ekstsisiooniparandus?
Aluse ekstsisiooniparandus on rakkudel oleva DNA parandussüsteemi kõige lihtsam versioon. Seda kasutatakse väiksemate DNA kahjustuste kõrvaldamiseks. DNA alused on modifitseeritud deaminatsiooni või alküülimise tõttu. Kui on aluskahjustusi, tunneb DNA glükosülaas ära ja aktiveerib aluse ekstsisiooniparandussüsteemi ning taastab selle ensüümide AP endonukleaasi, DNA polümeraasi ja DNA ligaasi abil. Järgmised sammud on seotud BER-süsteemiga.
- Vale või kahjustatud aluse äratundmine ja eemaldamine DNA glükosülaasi abil abaasilise saidi loomiseks (aluse kadumise kohad –apiuriinsed või apürimidiinsed saidid).
- Apuriinse / apürimidiinse endonukleaasi sisselõige alaasendis
- Ülejäänud suhkrufragmendi eemaldamine lüaasi või fosfodiesteraasi abil
- Lünkade täitmine DNA polümeraasi abil
- Hüüdi sulgemine DNA ligaasi abil
Joonis 01: Aluse ekstsisioonide parandamise rada
Mis on nukleotiidide ekstsisiooniparandus?
Nucleotide Excision Repair (NER) on rakkudes oluline DNA ekstsisioonide parandamise süsteem. See on võimeline parandama ja asendama kahjustatud piirkondi, mille pikkus on kuni 30 alust, ja seda suunab kahjustamata šabloon. Ühised DNA kahjustused tekivad ultraviolettkiirguse mõjul ja NER kaitseb DNA-d, parandades need kahjustused vahetult enne mutatsiooniks muutumist ja tulevastele põlvedele ülekandumist või haiguste põhjustamist. NER kaitseb spetsiaalselt eksogeensetest teguritest, näiteks keskkonna- ja keemilised kantserogeenid, kaudselt põhjustatud mutatsioonide eest. NER-i nähakse peaaegu kõigis organismides ja see tunneb ära kahjustused, mis põhjustavad DNA heeliksi olulisi moonutusi.
NER-protsess hõlmab paljude valkude, nagu XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF, XPG, CSA, CSB jne, toimet ning kulgeb läbi mitme lõigatud ja pastataolise mehhanismi. Need valgud on parandusprotsessi lõpuleviimiseks hädavajalikud ning ühe NER-valgu defekt on ülitähtis ja võib põhjustada haruldasi retsessiivseid sündroome: xeroderma pigmentosum (XP), Cockayne'i sündroom (CS) ja habras juuste häire valgustundlik vorm. trihiotiodüstroofia (TTD).
Joonis 02: Nukleotiidide ekstsisiooniparandus
Mis vahe on põhilõike parandusel ja nukleotiidide väljalõikel?
Erinev artikkel keskel enne tabelit
Aluse ekstsisiooniparandus vs nukleotiidi ekstsisiooniparandus |
|
| Aluse ekstsisiooniparandus (BER) on rakkudes esinev DNA parandussüsteem. | Nukleotiidide ekstsisiooniparandus (NER) on veel üks rakkudes leiduv DNA parandussüsteemi tüüp. |
| DNA-aduktide äratundmine | |
| BER parandab väikeste DNA-adduktide kahjustused. | NER parandab suuri DNA-adukte. |
| DNA kahjustused | |
| BER tunnistab kahjustusi, mis ei põhjusta DNA heeliksi olulisi moonutusi. | NER tunnistab kahjustusi, mis põhjustavad DNA heeliksi olulisi moonutusi. |
| DNA kahjustuste põhjused | |
| BER parandab endogeensete mutageenide tekitatud kahjustusi. | NER parandab eksogeensete mutageenide tekitatud kahjustusi. |
| Keerukus | |
| BER on kõige keerukam remondisüsteem | See on keerulisem kui BER. |
| Valkude vajadus | |
| BER ei vaja muid valke. | NER vajab kahjustatud ja kahjustamata piirkondade eristamiseks mitmeid geeniprodukte, eriti valke. |
| Sobivus | |
| BER sobib ühe aluse kahjustuste parandamiseks. | NER sobib kahjustatud piirkondade asendamiseks. |
Kokkuvõte - aluse ekstsisiooniparandus vs nukleotiidi ekstsisiooniparandus
NER ja BER on rakkudes kahte tüüpi DNA ekstsisiooniparandusprotsesse. BER suudab parandada endogeenselt tekitatud väikeseid kahjustusi, NER aga kuni 30 aluspaari pikkust, peamiselt eksogeenselt põhjustatud kahjustusi. BER erineb NER-ist tunnustatud substraatide tüüpide ja esialgse lõhustumise korral. BER suudab ära tunda ka kahjustusi, mis ei olnud põhjustatud DNA heeliksi olulistest moonutustest, samas kui NER tunnistab DNA heeliksi olulisi moonutusi. See on vahe aluse ekstsisiooniparanduse ja nukleotiidide ekstsissiooni vahel.
Pildi
viisakus: 1. “Dna repair base excersion en”, autor LadyofHats - (avalik domeen) Commons Wikimedia kaudu.
2. “Uvr-valkudega kontrollitava nukleotiidide ekstsisiooniraja rajamudelite skemaatiline esitus” Rihito Morita, Shuhei Nakane, Atsuhiro Shimada, Masao Inoue, Hitoshi Iino, Taisuke Wakamatsu, Kenji Fukui, Noriko Nakagawa, Ryoji Masui ja Seiki Kuramitsu - (CC BY 1.0) Commons Wikimedia kaudu
