Разница между эксцизионным восстановлением основания и эксцизионным восстановлением нуклеотидов

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

Ключевое различие - эксцизионное восстановление основания против эксцизионного восстановления нуклеотидов

ДНК часто подвергается повреждениям из-за различных внутренних и внешних факторов. Однако системы восстановления клеток немедленно и постоянно исправляют повреждения до того, как они станут мутациями или перед тем, как они будут переданы последующим поколениям. В клетках существует три типа систем эксцизионной репарации: эксцизионная репарация нуклеотидов (NER), эксцизионная репарация оснований (BER) и репарация несоответствия ДНК (MMR) для восстановления повреждений одноцепочечной ДНК. Ключевое различие между эксцизионной репарацией оснований и эксцизионной репарацией нуклеотидов заключается в том, что эксцизионная репарация оснований - это простая система репарации, которая работает в клетках для восстановления единичных нуклеотидных повреждений, вызванных эндогенно, тогда как эксцизионная репарация нуклеотидов представляет собой сложную систему репарации, которая работает в клетках для сравнительного восстановления более крупные поврежденные области, вызванные экзогенно.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные различия

2. Что такое эксцизионное восстановление основания

3. Что такое эксцизионное восстановление нуклеотидов

4. Сравнение бок о бок - эксцизионное восстановление основания и эксцизионное восстановление нуклеотидов

5. Резюме

Что такое базовое эксцизионное восстановление?

Базовая эксцизионная репарация - это простейшая версия системы репарации ДНК, которую имеют клетки. Он используется для восстановления мелких повреждений ДНК. Основания ДНК модифицируются за счет дезаминирования или алкилирования. При повреждении оснований ДНК-гликозилаза распознает и активирует систему эксцизионной репарации оснований и восстанавливает ее с помощью ферментов AP-эндонуклеазы, ДНК-полимеразы и ДНК-лигазы. Следующие шаги включены в систему BER.

1. Распознавание и удаление неправильного или поврежденного основания ДНК-гликозилазой для создания абазического сайта (сайтов потери основания - апиуриновых или апиримидиновых сайтов).
2. Разрез абазической области апуриновой / апиримидиновой эндонуклеазой
3. Удаление оставшегося сахарного фрагмента лиазой или фосфодиэстеразой
4. Заполнение пробелов ДНК-полимеразой
5. Запечатывание зарубки ДНК-лигазой

Рисунок 01: Базовый путь эксцизионного восстановления

Что такое нуклеотидное эксцизионное восстановление?

Эксцизионная репарация нуклеотидов (NER) - важная система эксцизионной репарации ДНК в клетках. Он способен восстанавливать и заменять поврежденные участки длиной до 30 оснований и направляется неповрежденной прядью шаблона. Обычные повреждения ДНК возникают из-за ультрафиолетового излучения, и NER защищает ДНК, восстанавливая эти повреждения непосредственно перед тем, как стать мутациями и передать будущим поколениям или вызвать заболевания. NER специально обеспечивает защиту от мутаций, косвенно вызванных экзогенными факторами, такими как экологические и химические канцерогены. NER наблюдается почти у всех организмов и распознает повреждения, которые вызывают значительное искажение спирали ДНК.

Процесс NER включает действие многих белков, таких как XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF, XPG, CSA, CSB и т. Д., И протекает через несколько механизмов вырезания и вставки. Эти белки необходимы для завершения процесса восстановления, а дефект одного из белков NER имеет жизненно важное значение и может вызывать редкие рецессивные синдромы: пигментную ксеродерму (XP), синдром Кокейна (CS) и светочувствительную форму нарушения ломкости волос. трихотиодистрофия (ТТД).

Рисунок 02: Эксцизионное восстановление нуклеотидов

В чем разница между базовой эксцизией и нуклеотидной эксцизией?

Различать статью в середине перед таблицей

Базовое эксцизионное восстановление против эксцизионного восстановления нуклеотидов
Базовая эксцизионная репарация (BER) - это система репарации ДНК, возникающая в клетках.	Эксцизионная репарация нуклеотидов (NER) - еще один тип системы репарации ДНК, обнаруженный в клетках.
Распознавание аддуктов ДНК
BER восстанавливает повреждения небольших аддуктов ДНК.	NER восстанавливают большие аддукты ДНК.
Повреждения ДНК
BER распознает повреждения, которые не вызывают значительных искажений спирали ДНК.	NER распознает повреждения, которые вызывают значительные искажения спирали ДНК.
Причины повреждений ДНК
BER восстанавливает повреждения, вызванные эндогенными мутагенами.	NER восстанавливает повреждения, вызванные экзогенными мутагенами.
Сложность
BER - наименее сложная система ремонта	Это сложнее, чем BER.
Потребность в белках
BER не требует других белков.	NER требует нескольких продуктов генов, особенно белков, чтобы различать поврежденные и неповрежденные области.
Пригодность
BER подходит для исправления единичных повреждений основания.	NER подходит для замены поврежденных участков.

Резюме - Базовая эксцизионная репарация против нуклеотидной эксцизионной репарации

NER и BER - это два типа процессов эксцизионной репарации ДНК, обнаруженные в клетках. BER способен восстанавливать небольшие повреждения, вызванные эндогенно, в то время как NER способен восстанавливать поврежденные области длиной до 30 пар оснований, вызванные в основном экзогенно. BER отличается от NER типами распознаваемых субстратов и событием начального расщепления. BER также может распознавать повреждения, которые не были вызваны значительными искажениями спирали ДНК, в то время как NER распознает значительные искажения спирали ДНК. В этом разница между эксцизионной репарацией оснований и эксцизией нуклеотидов.

Изображение предоставлено:

1. «Основание репарации ДНК en», LadyofHats - (Public Domain) через Commons Wikimedia

2. «Схематическое изображение моделей пути эксцизионной репарации нуклеотидов, контролируемого белками Uvr», - Рихито Морита, Шухей Накане, Атсухиро Шимада, Масао Иноуэ, Хитоши Иино, Тайсуке Вакамацу, Кендзи Фукуи, Норико Накагава, Рёдзи Масуи и Сэйки Курамицу - (CC BY 1.0) через Commons Wikimedia