Nøgleforskel – Reparation af basisudskæring vs. reparation af nukleotidudskæring
DNA udsættes ofte for skader på grund af forskellige interne og eksterne faktorer. Cellulære reparationssystemer korrigerer dog øjeblikkeligt og konstant skaderne, før de bliver mutationer, eller før de overføres til efterfølgende generationer. Der er tre typer udskæringsreparationssystemer i cellerne: nukleotidudskæringsreparation (NER), baseudskæringsreparation (BER) og DNA-mismatchreparation (MMR) for at reparere enkeltstrengede DNA-skader. Den vigtigste forskel mellem baseudskæringsreparation og nukleotidudskæringsreparation er, at baseudskæringsreparation er et simpelt reparationssystem, der fungerer i cellerne for at reparere enkeltnukleotidskader forårsaget endogent, mens nukleotidudskæringsreparation er et komplekst reparationssystem, der arbejder i cellerne for at reparere forholdsvis. større, beskadigede områder forårsaget eksogent.
Hvad er Base Excision Repair?
Baseudskæringsreparation er den enkleste version af DNA-reparationssystem, som 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 reparationssystemet for baseudskæring og genopretter det ved hjælp af enzymerne AP-endonuklease, DNA-polymerase og DNA-ligase. Følgende trin er involveret i BER-systemet.
- Genkendelse og fjernelse af en forkert eller beskadiget base af en DNA-glycosylase for at skabe et abasist sted (steder med basetab -apiurine eller apyrimidiniske steder).
- Abasic site incision af en apurin/apyrimidinisk endonuklease
- Fjernelse af det resterende sukkerfragment med en lyase eller phosphodiesterase
- Sp altudfyldning af en DNA-polymerase
- Forsegling af nicket med en DNA-ligase
Figur 01: Basisudskæringsreparationsvej
Hvad er Nucleotid Excision Repair?
Nucleotide Excision Repair (NER) er et vigtigt DNA-udskæringsreparationssystem i celler. Den er i stand til at reparere og erstatte beskadigede områder op til 30 baser i længden, og den styres af den ubeskadigede 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 går over i fremtidige generationer eller forårsager sygdomme. NER giver specifikt beskyttelse mod mutationer forårsaget indirekte af eksogene faktorer såsom miljømæssige og kemiske kræftfremkaldende stoffer. NER ses i næsten alle organismer, og den genkender skader, som forårsager betydelig forvrængning i DNA-helixen.
NER-processen involverer virkningen af mange proteiner såsom XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF, XPG, CSA, CSB osv. og fortsætter via adskillige klip- og indsætlignende mekanismer. Disse proteiner er essentielle for fuldførelsen af reparationsprocessen, og en defekt i et af NER-proteinerne er afgørende og kan forårsage sjældne recessive syndromer: xeroderma pigmentosum (XP), Cockayne syndrom (CS) og den lysfølsomme form af skørt hår. trichothiodystrophy (TTD).
Figur 02: Nukleotidudskæringsreparation
Hvad er forskellen mellem Base Excision Repair og Nucleotid Excision Repair?
Base Excision Repair vs Nucleotid Excision Repair |
|
| Base excision repair (BER) er et DNA-reparationssystem, der forekommer i celler. | Nukleotidudskæringsreparation (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 forårsager væsentlige forvrængninger af DNA-spiralen. | NER genkender de skader, der forårsager betydelige forvrængninger af DNA-spiralen. |
| 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. |
| Need for Proteins | |
| BER kræver ikke andre proteiner. | NER kræver adskillige genprodukter, især proteiner, for at skelne mellem beskadigede og ubeskadigede områder. |
| Egnethed | |
| BER er velegnet til at korrigere enkeltbaseskader. | NER er velegnet til at erstatte de beskadigede områder. |
Opsummering – Reparation af basisudskæring vs. reparation af nukleotidudskæring
NER og BER er to typer DNA-udskæringsreparationsprocesser, der findes i celler. BER er i stand til at reparere små skader forårsaget endogent, mens NER er i stand til at reparere skadeområder på op til 30 baseparlængder forårsaget hovedsageligt af eksogent. BER adskiller sig fra NER i de genkendte typer substrater og i den indledende sp altningshændelse. BER kan også genkende skader, der ikke er forårsaget af væsentlige forvrængninger i DNA-spiralen, mens NER genkender betydelige forvrængninger af DNA-spiralen. Dette er forskellen mellem baseudskæringsreparation og nukleotidudskæring.
