Разлика между основен ремонт на прецизност и нуклеотидна прецизност

Ключова разлика - Ремонт на основна точност срещу поправка на нуклеотидна екзистност

ДНК често се подлага на увреждания поради различни вътрешни и външни фактори. Въпреки това клетъчните ремонтиращи системи незабавно и постоянно коригират щетите преди да станат мутации или преди да бъдат прехвърлени на следващите поколения. Има три вида системи за възстановяване на ексцизия в клетките: поправяне на нуклеотидна ексцизия (NER), поправяне на основен ексцизия (BER) и възстановяване на несъответствие на ДНК (MMR) за възстановяване на единични увреждания на ДНК. Ключовата разлика между възстановяването на основата на ексцизия и възстановяването на нуклеотидна ексцизия е тази поправянето на основни ексцизии е проста система за ремонт, която работи в клетките за възстановяване на единични нуклеотидни щети, причинени ендогенно докато възстановяване на нуклеотидни ексцизии е сложна система за поправяне, която работи в клетките, за да възстанови сравнително по-големи, повредени участъци, причинени екзогенно.

СЪДЪРЖАНИЕ
1. Преглед и ключова разлика
2. Какво е основен ремонт на точност
3. Какво е нуклеотидна резистентност
4. Паралелно сравнение - Ремонт на основна прецизност срещу поправка на нуклеотидна прецизност
5. Резюме

Какво е основен ремонт на точността?

Ремонтът на основни ексцизии е най-простата версия на системата за възстановяване на ДНК, която клетките имат. Използва се за поправяне на малки щети в ДНК. ДНК базите са модифицирани поради дезаминиране или алкилиране. Когато има базови щети, ДНК гликозилазата разпознава и активира системата за възстановяване на основния ексцизия и я възстановява с помощта на ензими AP ендонуклеаза, ДНК полимераза и ДНК лигаза. Следващите стъпки са включени в системата BER.

Разпознаване и отстраняване на неправилна или повредена основа с ДНК гликозилаза за създаване на абазично място (места на загуба на база -апиуринови или апиримидинови сайтове).
Разрез на абазично място чрез апуринова / апиримидинова ендонуклеаза
Премахване на останалия захарен фрагмент чрез лиаза или фосфодиестераза
Запълване на празнина с ДНК полимераза
Уплътняване на ника с ДНК лигаза

Фигура 01: Път за поправяне на основен ексцизия

Какво е нуклеотидна резистентност?

Nucleotide Excision Repair (NER) е важна система за възстановяване на ексцизия на ДНК в клетките. Той е в състояние да поправя и заменя повредените участъци с дължина до 30 основи и се насочва от невредимия шаблон. Чести увреждания на ДНК възникват поради ултравиолетово лъчение и NER защитава ДНК, като ги възстановява непосредствено преди да станат мутации и да преминат в бъдещите поколения или да причинят заболявания. Специално NER осигурява защита срещу мутации, причинени косвено от екзогенни фактори като околната среда и химическите канцерогени. NER се наблюдава в почти всички организми и той разпознава щети, които причиняват значително изкривяване в спиралата на ДНК.

Процесът на NER включва действието на много протеини като XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF, XPG, CSA, CSB и др. И протича чрез няколко механизма за рязане и поставяне на пастет. Тези протеини са от съществено значение за завършването на процеса на възстановяване и дефектът в един от протеините на NER е жизненоважен и може да причини редки рецесивни синдроми: ксеродерма пигментосум (XP), синдром на Коккейн (CS) и фоточувствителната форма на нарушеното косъм трихотиодистрофия (TTD).

Фигура 02: Нуклеотидна прецизност

Каква е разликата между Base Excision Repair и Nucleotide Excision Repair?

Base Excision Repair vs Nucleotide Excision Repair
Базовото поправяне на ексцизия (BER) е система за възстановяване на ДНК, възникваща в клетките.	Нуклеотидният ексцизионен ремонт (NER) е друг вид система за възстановяване на ДНК, намираща се в клетките.
Разпознаване на ДНК адукти
BER поправя щети на малки адукти на ДНК.	NER поправят големи ДНК адукти.
ДНК щети
BER разпознава щетите, които не причиняват значителни изкривявания на спиралата на ДНК.	NER разпознава щетите, които причиняват значителни изкривявания на спиралата на ДНК.
Причини за увреждане на ДНК
BER поправя щетите, причинени от ендогенни мутагени.	NER поправя щетите, причинени от екзогенни мутагени.
Сложност
BER е най-сложната система за ремонт	Той е по-сложен от BER.
Нужда от протеини
BER не изисква други протеини.	NER изисква няколко генни продукта, особено протеини, за да дискриминира увредените и невредими региони.
Пригодност
BER е подходящ за коригиране на единични повреди.	NER е подходящ за замяна на повредените участъци.

Обобщение - Ремонт на основата на точност срещу поправка на нуклеотид

NER и BER са два вида процеси за възстановяване на ДНК ексцизия, открити в клетките. BER е в състояние да поправи малки щети, причинени ендогенно, докато NER е в състояние да поправи щети до 30 основни дължини на двойката, причинени предимно от екзогенно. BER се различава от NER по разпознатите типове субстрати и при първоначалното събитие на разцепване. BER може също да разпознае щети, които не са причинени от значителни изкривявания в ДНК спиралата, докато NER разпознава значителни изкривявания на ДНК спиралата. Това е разликата между възстановяване на основна ексцизия и ексцизия на нуклеотиди.

С любезност на изображенията:
1. „Dna repair base excersion en“ от LadyofHats - (Public Domain) през Wikimedia на Commons
2. „Схематично представяне на модели за пътя за възстановяване на нуклеотидния ексцизия, контролиран от протеини Uvr“ От Рихито Морита, Шухей Накане, Ацухиро Шимада, Масао Инуе, Хитоши Иино, Тайсуке Вакамацу, Кенджи Фукуи, Норико Накаява, Риоджи Масуми, Сесуи Кюиура и Сесуи Кюиура - (CC BY 1.0) през Wikimedia на Commons

Препратки:
1. Ким, Юн-Йонг и Дейвид М. Уилсън. „Преглед на биохимията за възстановяване на основата на точността“. Настояща молекулярна фармакология. Национална медицинска библиотека на САЩ, януари 2012. Web. 14 март 2017г.
2. Boer, Jan De и Jan H. J. Hoeijmakers. „Нуклеотидна ексцизия и възстановяване на човешки синдроми.“ Канцерогенеза. Oxford University Press, 01 март 2000. Web. 28 март 2017г
3. Hoogstraten et al. „Многостранно откриване на ДНК увреждане чрез глобалния нуклеотиден ексцизион за възстановяване на протеин XPC.“ Journal of Cell Science. Компанията на биолозите ООД, 01 септември 2008 г. 28 март 2017г

Наука и природа