Perbezaan Antara Pembaikan Ketidaksesuaian Dan Pembaikan Eksisi Nukleotida

2024 Pengarang: Mildred Bawerman | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 08:40

Perbezaan Utama - Pembaikan Ketidakcocokan vs Pembaikan Eksisi Nukleotida

Puluhan dan ribuan kerosakan DNA berlaku di dalam sel setiap hari. Ia mendorong perubahan pada proses sel seperti replikasi, transkripsi dan juga daya maju sel. Dalam beberapa kes, mutasi yang disebabkan oleh kerosakan DNA ini boleh menyebabkan penyakit berbahaya seperti kanser dan sindrom yang berkaitan dengan penuaan (cth: Progeria). Terlepas dari kerusakan ini, sel memulai mekanisme pembaikan lata yang sangat teratur yang disebut tindak balas kerosakan DNA. Beberapa sistem pembaikan DNA telah dikenal pasti dalam sistem selular; ini dikenali sebagai Base excision Repair (BER), Mismatch Repair (MMR), Nucleotide excision Repair (NER), Double strand break repair. Pembaikan eksisi nukleotida adalah sistem yang sangat serba boleh yang mengiktiraf luka DNA distorsi heliks besar dan menghapusnya. Sebaliknya, pembaikan tidak sesuai menggantikan asas yang tidak betul semasa replikasi. Perbezaan utama antara pembaikan ketidakcocokan dan pembaikan eksisi nukleotida adalah bahawa pembaikan eksisi nukleotida (NER) digunakan untuk menghilangkan dimer pyrimidine yang terbentuk oleh penyinaran UV dan lesi heliks besar yang disebabkan oleh bahan tambahan kimia sementara sistem pembaikan tidak sesuai memainkan peranan penting dalam membetulkan asas yang tidak betul yang mempunyai terlepas dari enzim replikasi (DNA polymerase 1) semasa postreplication. Sebagai tambahan kepada asas yang tidak sepadan, protein sistem MMR juga dapat memperbaiki gelung penyisipan / penghapusan (IDL) yang merupakan hasil dari gelinciran polimerase semasa replikasi urutan DNA berulang.

KANDUNGAN

1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama

2. Apakah Pembaikan Ketidakcocokan

3. Apa itu Pembaikan Eksisi Nukleotida

4. Perbandingan Berdampingan - Pembaikan Ketidaksesuaian vs Pembaikan Eksisi Nukleotida

5. Ringkasan

Apakah Pembaikan Eksisi Nukleotida?

Ciri pembaikan eksisi nukleotida yang paling terkenal ialah memperbaiki kerosakan nukleotida yang diubah yang disebabkan oleh penyimpangan ketara pada heliks ganda DNA. Ia diperhatikan di hampir semua organisma yang telah diperiksa sehingga kini. Uvr A, Uvr B, Uvr C (excinucleases) Uvr D (helicase) adalah enzim paling terkenal yang terlibat dalam NER yang mencetuskan pembaikan DNA dalam model organisma Ecoli. Kompleks enzim multi-subunit Uvr ABC menghasilkan polipeptida Uvr A, Uvr B, Uvr C. Gen yang dikodkan untuk polipeptida yang disebutkan di atas adalah enzim uvr A, uvr B, uvr C. Uvr A dan B secara kolektif mengenali kerosakan yang disebabkan oleh penyelewengan yang disebabkan oleh heliks ganda DNA seperti dimmer pyrimidine kerana penyinaran UV. Uvr A adalah enzim ATPase dan ini adalah tindak balas autokatalitik. Kemudian Uvr A meninggalkan DNA sedangkan kompleks Uvr BC (nuclease aktif) membelah DNA di kedua-dua sisi kerosakan yang menjadi pemangkin oleh ATP. Protein lain yang disebut Uvr D yang dikodkan oleh gen uvrD adalah enzim helicase II yang melepaskan DNA yang terhasil dari pembebasan segmen DNA yang terdampar tunggal. Ini meninggalkan jurang pada heliks DNA. Setelah segmen yang rosak dikeluarkan, jurang nukleotida 12-13 kekal dalam helai DNA. Ini diisi oleh enzim polimerase DNA I dan nama samarannya disegel oleh DNA ligase. ATP diperlukan pada tiga langkah reaksi ini. Mekanisme NER dapat dikenal pasti pada manusia seperti mamalia. Pada manusia, keadaan kulit yang disebut Xeroderma pigmentosum disebabkan oleh dimer DNA yang disebabkan oleh penyinaran UV. Gen XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF, dan XPG menghasilkan protein untuk menggantikan kerosakan DNA. Protein gen XPA,XPC, XPE, XPF, dan XPG mempunyai aktiviti nuclease. Sebaliknya, protein gen XPB dan XPD menunjukkan aktiviti helikase yang serupa dengan Uvr D dalam E coli.

Gambar 01: Pembaikan Eksisi Nukleotida

Apa itu Mismatch Repair?

Sistem pembaikan tidak sesuai dimulakan semasa sintesis DNA. Walaupun dengan subunit € berfungsi, DNA polimerase III membolehkan penggabungan nukleotida yang salah untuk sintesis setiap 10 ⁸pasangan asas. Protein pembaikan tidak sesuai mengenali nukleotida ini, mengeluarkannya dan menggantinya dengan nukleotida yang betul yang bertanggungjawab untuk tahap ketepatan akhir. Metilasi DNA sangat penting bagi protein MMR untuk mengenali helai induk dari helai yang baru disintesis. Metilasi nukleotida adenin (A) dalam motif GATC dari helai yang baru disintesis sedikit tertangguh. Sebaliknya, nukleotida stren adenine induk dalam motif GATC telah dimetilasi. Protein MMR mengenali helai yang baru disintesis dengan perbezaan ini dari helai induk dan mula memperbaiki ketidakcocokan dalam helai yang baru disintesis sebelum dimetilasi. Protein MMR mengarahkan aktiviti pembaikannya untuk mengeluarkan nukleotida yang salah sebelum helai DNA yang baru ditiru dimetilasi. Enzim Mut H, Mut L dan Mut S dikodkan oleh gen mut H, mut L,mut S memangkin reaksi ini di Ecoli. Protein Mut S mengenali tujuh daripada lapan pasangan asas yang tidak sepadan kecuali C: C, dan mengikat di lokasi ketidakcocokan dalam DNA dupleks. Dengan ATP terikat, Mut L dan Mut S bergabung dengan kompleks itu nanti. Kompleks ini melakukan translokasi beberapa ribu pasangan asas sehingga ia menemui motif GATC hemimetilasi. Kegiatan nuclease protein Mut H yang tidak aktif diaktifkan sebaik sahaja ia menemui motif GATC hemimetilasi. Ia melepaskan helai DNA yang tidak dimetilasi meninggalkan 5-nick pada nukleotida G motif GATC yang tidak dimetilasi (helai DNA yang baru disintesis). Kemudian helai yang sama di sisi lain ketidakcocokan dijuluki oleh Mut H. Dalam langkah-langkah selebihnya, tindakan kolektif Uvr D a protein helikase, Mut U, SSB dan exonuclease saya mengeluarkan nukleotida yang salah pada helai tunggal DNA. Jurang yang terbentuk dalam eksisi diisi oleh DNA polimerase III dan ditutup oleh ligase. Sistem yang serupa dapat dikenal pasti pada tikus dan manusia. Mutasi manusia hMLH1, hMSH1, dan hMSH2 terlibat dalam barah kolon nonpolyposis keturunan yang mendeggulasi pembahagian sel sel usus.

Gambar 02: Pembaikan Ketidakcocokan

Apakah perbezaan antara Mismatch Repair dan Nucleotide Excision Repair?

Artikel Diff Tengah sebelum Jadual

Pembaikan Ketidaksesuaian vs Pembaikan Eksisi Nukleotida
Sistem pembaikan tidak sesuai berlaku semasa replikasi.	Ini terlibat dalam menghilangkan dimer pyrimidine kerana penyinaran UV & luka DNA lain kerana penambahan bahan kimia.
Enzim
Ia dikatalisis oleh Mut S, Mut L, Mut H, Uvr D, SSB dan exonuclease I.	Ia dikatalisis oleh enzim Uvr A, Uvr B, Uvr C, UvrD.
Metilasi
Adalah penting untuk memulakan reaksi.	Metilasi DNA tidak diperlukan untuk memulakan tindak balas.
Tindakan Enzim
Mut H adalah endonuklease.	Uvr B dan Uvr C adalah eksonuklease.
Kejadian
Ini berlaku secara khusus semasa replikasi.	Ini berlaku apabila terkena mutagen UV atau kimia, bukan semasa replikasi
Pemuliharaan
Ia sangat terpelihara	Ia tidak terpelihara.
Pengisian Jurang
Ia dilakukan oleh DNA polimerase III.	Ia dilakukan oleh DNA polimerase I.

Ringkasan - Pembaikan Ketidaksesuaian vs Pembaikan Eksisi Nukleotida

Pembaikan ketidakcocokan (MMR) dan pembaikan eksisi Nukleotida (NER) adalah dua mekanisme yang berlaku di dalam sel untuk memperbaiki kerosakan dan penyimpangan DNA yang disebabkan oleh pelbagai agen. Ini secara kolektif dinamakan sebagai mekanisme pembaikan DNA. Pembaikan eksisi nukleotida memperbaiki kerosakan nukleotida yang diubah suai, biasanya kerosakan kerosakan pada heliks ganda DNA yang berlaku kerana pendedahan kepada penyinaran UV dan bahan kimia. Protein pembaikan tidak sesuai mengenali nukleotida yang salah, mengeluarkannya dan menggantinya dengan nukleotida yang betul. Proses ini bertanggungjawab untuk tahap ketepatan terakhir semasa replikasi.