Ključna razlika – popravak ekscizije baze u odnosu na popravak ekscizije nukleotida
DNA je često izložena oštećenjima zbog različitih unutarnjih i vanjskih čimbenika. Međutim, stanični sustavi popravka trenutno i stalno ispravljaju oštećenja prije nego što postanu mutacije ili prije nego što se prenesu na sljedeće generacije. Postoje tri vrste sustava za popravak ekscizijom u stanicama: popravak ekscizijom nukleotida (NER), popravak ekscizijom baze (BER) i popravak mismatch DNA (MMR) za popravak oštećenja jednolančane DNA. Ključna razlika između popravka ekscizijom baze i popravka ekscizijom nukleotida je u tome što je popravak ekscizijom baze jednostavan sustav popravka koji radi u stanicama kako bi popravio oštećenja pojedinačnih nukleotida uzrokovana endogeno, dok je popravak ekscizijom nukleotida složen sustav popravka koji djeluje u stanicama radi popravka komparativno veće, oštećene regije uzrokovane egzogeno.
Što je Base Excision Repair?
Popravak ekscizijom baze je najjednostavnija verzija sustava popravka DNK koji stanice imaju. Koristi se za popravak manjih oštećenja u DNK. DNK baze su modificirane zbog deaminacije ili alkilacije. Kada dođe do oštećenja baze, DNA glikozilaza prepoznaje i aktivira sustav za popravak ekscizije baze i obnavlja ga uz pomoć enzima AP endonukleaze, DNA polimeraze i DNA ligaze. Sljedeći koraci uključeni su u BER sustav.
- Prepoznavanje i uklanjanje netočne ili oštećene baze pomoću DNA glikozilaze kako bi se stvorilo abazično mjesto (mjesta gubitka baze – apiurinska ili apirimidinska mjesta).
- Incizija abazičnog mjesta apurinskom/apirimidinskom endonukleazom
- Uklanjanje preostalog fragmenta šećera pomoću liaze ili fosfodiesteraze
- Popunjavanje praznina pomoću DNA polimeraze
- Brtvljenje ureza pomoću DNA ligaze
Slika 01: Put popravka ekscizije baze
Što je popravak ekscizijom nukleotida?
Nucleotide Excision Repair (NER) važan je sustav popravka DNK ekscizijom u stanicama. U stanju je popraviti i zamijeniti oštećene regije do 30 baza u duljinu i usmjerava ga neoštećena predloška niti. Uobičajena oštećenja DNK nastaju zbog ultraljubičastog zračenja, a NER štiti DNK popravljajući ta oštećenja neposredno prije nego što postanu mutacije i prijeđu na buduće generacije ili uzrokuju bolesti. NER posebno pruža zaštitu od mutacija uzrokovanih neizravno egzogenim čimbenicima kao što su okolišni i kemijski karcinogeni. NER se vidi u gotovo svim organizmima i prepoznaje oštećenja koja uzrokuju značajna iskrivljenja u spirali DNA.
NER proces uključuje djelovanje mnogih proteina kao što su XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF, XPG, CSA, CSB, itd. i odvija se kroz nekoliko mehanizama poput rezanja i lijepljenja. Ti su proteini esencijalni za završetak procesa popravka, a defekt u jednom od NER proteina je vitalan i može uzrokovati rijetke recesivne sindrome: xeroderma pigmentosum (XP), Cockayneov sindrom (CS) i fotoosjetljivi oblik poremećaja lomljive kose. trihotiodistrofija (TTD).
Slika 02: Popravak ekscizije nukleotida
Koja je razlika između popravka ekscizijom baze i popravka ekscizijom nukleotida?
Popravak ekscizije baze u odnosu na popravak ekscizije nukleotida |
|
| Base excision repair (BER) sustav je popravka DNK koji se javlja u stanicama. | Popravak ekscizijom nukleotida (NER) još je jedan tip sustava popravka DNK koji se nalazi u stanicama. |
| Prepoznavanje DNA adukata | |
| BER popravlja oštećenja na malim aduktima DNA. | NER popravlja velike adukte DNK. |
| Oštećenja DNK | |
| BER prepoznaje oštećenja koja ne uzrokuju značajna izobličenja DNK spirale. | NER prepoznaje oštećenja koja uzrokuju značajna iskrivljenja DNK spirale. |
| Uzroci oštećenja DNK | |
| BER popravlja oštećenja uzrokovana endogenim mutagenima. | NER popravlja oštećenja uzrokovana egzogenim mutagenima. |
| Složenost | |
| BER je najmanje složen sustav popravka | Složeniji je od BER-a. |
| Potreba za proteinima | |
| BER ne zahtijeva druge proteine. | NER zahtijeva nekoliko genskih proizvoda, posebno proteine, za razlikovanje oštećenih i neoštećenih regija. |
| Prikladnost | |
| BER je prikladan za ispravljanje pojedinačnih oštećenja baze. | NER je prikladan za zamjenu oštećenih područja. |
Sažetak – Popravak ekscizijom baze u odnosu na popravak ekscizijom nukleotida
NER i BER dvije su vrste procesa popravka ekscizije DNK koji se nalaze u stanicama. BER može popraviti mala oštećenja uzrokovana endogeno, dok NER može popraviti područja oštećenja do duljine 30 parova baza uzrokovana uglavnom egzogeno. BER se razlikuje od NER-a po vrstama prepoznatih supstrata i po početnom događaju cijepanja. BER također može prepoznati oštećenja koja nisu uzrokovana značajnim iskrivljenjima u DNA spirali dok NER prepoznaje značajna iskrivljenja DNA spirale. Ovo je razlika između popravka ekscizijom baze i ekscizije nukleotida.
