nyckelskillnad – reparation av basexcision vs nukleotidexcisionsreparation
DNA utsätts ofta för skador på grund av olika interna och externa faktorer. Men cellulära reparationssystem korrigerar omedelbart och ständigt skadorna innan de blir mutationer eller innan de överförs till efterföljande generationer. Det finns tre typer av excisionsreparationssystem i cellerna: nukleotidexcisionsreparation (NER), basexcisionsreparation (BER) och DNA-felmatchningsreparation (MMR) för att reparera enkelsträngade DNA-skador. Den viktigaste skillnaden mellan basexcisionsreparation och nukleotidexcisionsreparation är att basexcisionsreparation är ett enkelt reparationssystem som fungerar i cellerna för att reparera enskilda nukleotidskador orsakade endogent medan nukleotidexcisionsreparation är ett komplext reparationssystem som fungerar i cellerna för att reparera jämförelsevis större, skadade regioner orsakade exogent.
Vad är Base Excision Repair?
Basexcisionsreparation är den enklaste versionen av DNA-reparationssystem som cellerna har. Det används för att reparera mindre skador i DNA. DNA-baser modifieras på grund av deaminering eller alkylering. När det finns basskador känner DNA-glykosylas igen och aktiverar basexcisionsreparationssystemet och återställer det med hjälp av enzymerna AP-endonukleas, DNA-polymeras och DNA-ligas. Följande steg är involverade i BER-systemet.
- Igenkänning och avlägsnande av en felaktig eller skadad bas av ett DNA-glykosylas för att skapa ett abasiskt ställe (platser för basförlust – apiurina eller apyrimidiniska ställen).
- Abasic site incision av ett apurin/apyrimidiniskt endonukleas
- Avlägsnande av det återstående sockerfragmentet med ett lyas eller fosfodiesteras
- Sp altfyllning av ett DNA-polymeras
- Tätning av nicket med ett DNA-ligas
Figur 01: Reparationsväg för basexcision
Vad är Nucleotid Excision Repair?
Nucleotide Excision Repair (NER) är ett viktigt DNA-excisionsreparationssystem i celler. Den kan reparera och ersätta skadade områden upp till 30 baser i längd och den styrs av den oskadade mallsträngen. Vanliga DNA-skador uppstår på grund av ultraviolett strålning och NER skyddar DNA genom att reparera dessa skador omedelbart innan de blir mutationer och går över till framtida generationer eller orsakar sjukdomar. NER ger specifikt skydd mot mutationer orsakade indirekt av exogena faktorer som miljömässiga och kemiska cancerframkallande ämnen. NER ses i nästan alla organismer, och det känner igen skador som orsakar betydande förvrängning i DNA-spiralen.
NER-processen involverar verkan av många proteiner såsom XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF, XPG, CSA, CSB, etc. och fortsätter via flera klipp- och klistra-liknande mekanismer. Dessa proteiner är nödvändiga för att fullborda reparationsprocessen, och en defekt i ett av NER-proteinerna är avgörande och kan orsaka sällsynta recessiva syndrom: xeroderma pigmentosum (XP), Cockayne syndrom (CS) och den ljuskänsliga formen av skört hårstörning trichothiodystrophy (TTD).
Figur 02: Nukleotidexcisionsreparation
Vad är skillnaden mellan Base Excision Repair och Nucleotid Excision Repair?
Base Excision Repair vs Nucleotide Excision Repair |
|
| Base excision repair (BER) är ett DNA-reparationssystem som förekommer i celler. | Nukleotidexcisionsreparation (NER) är en annan typ av DNA-reparationssystem som finns i celler. |
| Kenkänna DNA-addukter | |
| BER reparerar skador på små DNA-addukter. | NER reparera stora DNA-addukter. |
| DNA-skador | |
| BER erkänner skadorna som inte orsakar betydande förvrängningar av DNA-spiralen. | NER känner igen de skador som orsakar betydande förvrängningar av DNA-spiralen. |
| Orsaker till DNA-skador | |
| BER reparerar skador som orsakats av endogena mutagener. | NER reparerar skador som orsakats av exogena mutagener. |
| Komplexitet | |
| BER är det minst komplicerade reparationssystemet | Det är mer komplext än BER. |
| Need for Proteins | |
| BER kräver inga andra proteiner. | NER kräver flera genprodukter, särskilt proteiner, för att skilja skadade och oskadade regioner. |
| Lämplighet | |
| BER är lämplig för att korrigera enstaka skador. | NER är lämplig för att ersätta de skadade områdena. |
Sammanfattning – Reparation av basexcision vs nukleotidexcisionsreparation
NER och BER är två typer av DNA-excisionsreparationsprocesser som finns i celler. BER kan reparera små skador orsakade endogent medan NER kan reparera skador upp till 30 basparslängder orsakade mestadels av exogent. BER skiljer sig från NER i de typer av substrat som identifieras och i den initiala klyvningshändelsen. BER kan också känna igen skador som inte orsakats av betydande förvrängningar i DNA-spiralen medan NER känner igen betydande förvrängningar av DNA-spiralen. Detta är skillnaden mellan reparation av basexcision och nukleotidexcision.
