Klíčový rozdíl – Oprava základní excize vs. Oprava nukleotidové excize
DNA je často vystavena poškození v důsledku různých vnitřních a vnějších faktorů. Nicméně buněčné opravné systémy okamžitě a neustále opravují poškození dříve, než se stanou mutacemi nebo než se přenesou na následující generace. V buňkách existují tři typy systémů pro opravu excizí: oprava vyříznutím nukleotidů (NER), oprava vyříznutím bází (BER) a oprava nesprávného párování DNA (MMR) k opravě poškození jednovláknové DNA. Klíčový rozdíl mezi opravou excize bazí a opravou excize nukleotidu je v tom, že oprava excize bazí je jednoduchý opravný systém, který funguje v buňkách tak, aby opravoval poškození jediným nukleotidem způsobeným endogenně, zatímco oprava nukleotidovou excizí je komplexní opravný systém, který funguje v buňkách a srovnatelně opravuje. větší, poškozené oblasti způsobené exogenně.
Co je oprava základní excize?
Base excision repair je nejjednodušší verze systému opravy DNA, kterou buňky mají. Používá se k opravě drobných poškození v DNA. DNA báze jsou modifikovány v důsledku deaminace nebo alkylace. Pokud dojde k poškození báze, DNA glykosyláza rozpozná a aktivuje systém opravy bází excize a obnoví jej pomocí enzymů AP endonukleázy, DNA polymerázy a DNA ligázy. Následující kroky jsou součástí systému BER.
- Rozpoznání a odstranění nesprávné nebo poškozené báze pomocí DNA glykosylázy za účelem vytvoření abazického místa (místa ztráty báze – apiurinová nebo apyrimidinová místa).
- Abazická incize apurinovou/apyrimidinovou endonukleázou
- Odstranění zbývajícího cukerného fragmentu lyázou nebo fosfodiesterázou
- Vyplnění mezery DNA polymerázou
- Utěsnění zářezu pomocí DNA ligázy
Obrázek 01: Cesta opravy základní excize
Co je oprava nukleotidové excize?
Nucleotide Excision Repair (NER) je důležitý systém opravy excize DNA v buňkách. Je schopen opravit a nahradit poškozené oblasti až do délky 30 bází a je řízen nepoškozeným templátovým řetězcem. Běžná poškození DNA jsou způsobena ultrafialovým zářením a NER chrání DNA opravou těchto poškození bezprostředně předtím, než se stanou mutacemi a přejdou na budoucí generace nebo způsobí onemocnění. NER specificky poskytuje ochranu proti mutacím způsobeným nepřímo exogenními faktory, jako jsou environmentální a chemické karcinogeny. NER je vidět téměř u všech organismů a rozpoznává poškození, která způsobují významné narušení šroubovice DNA.
Proces NER zahrnuje působení mnoha proteinů, jako jsou XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF, XPG, CSA, CSB atd. a probíhá prostřednictvím několika mechanismů typu cut and paste. Tyto proteiny jsou nezbytné pro dokončení procesu opravy a defekt v jednom z proteinů NER je životně důležitý a může způsobit vzácné recesivní syndromy: xeroderma pigmentosum (XP), Cockayneův syndrom (CS) a fotosenzitivní formu poruchy lámavosti vlasů. trichothiodystrofie (TTD).
Obrázek 02: Oprava excize nukleotidu
Jaký je rozdíl mezi Base Excision Repair a Nucleotide Excision Repair?
Oprava základní excize vs. Oprava excize nukleotidem |
|
| Base excision repair (BER) je systém opravy DNA, který se vyskytuje v buňkách. | Nucleotide excision repair (NER) je další typ systému opravy DNA nalezený v buňkách. |
| Rozpoznávání aduktů DNA | |
| BER opravuje poškození malých aduktů DNA. | NER opravuje velké adukty DNA. |
| Poškození DNA | |
| BER rozpozná poškození, která nezpůsobují významné deformace šroubovice DNA. | NER rozpozná poškození, která způsobují významné deformace šroubovice DNA. |
| Příčiny poškození DNA | |
| BER opravuje škody způsobené endogenními mutageny. | NER opravuje škody způsobené exogenními mutageny. |
| Složitost | |
| BER je nejméně složitý systém oprav | Je to složitější než BER. |
| Potřeba bílkovin | |
| BER nevyžaduje další proteiny. | NER vyžaduje několik genových produktů, zejména proteinů, k rozlišení poškozených a nepoškozených oblastí. |
| Vhodnost | |
| BER je vhodný pro nápravu poškození jedné báze. | NER je vhodný pro výměnu poškozených oblastí. |
Shrnutí – Oprava základní excize vs. Oprava nukleotidové excize
NER a BER jsou dva typy procesů opravy excize DNA, které se nacházejí v buňkách. BER je schopen opravit malá poškození způsobená endogenně, zatímco NER je schopen opravit oblasti poškození až do délky 30 párů bází způsobené většinou exogenně. BER se liší od NER v typech rozpoznávaných substrátů a v počátečním štěpení. BER může také rozpoznat poškození, která nebyla způsobena významnými deformacemi šroubovice DNA, zatímco NER rozpoznává významné deformace šroubovice DNA. Toto je rozdíl mezi opravou excize bází a excizí nukleotidu.
