Verschil tussen basis Excisieherstel en reparatie van nucleïne-excisie

Belangrijkste verschil - Base Excision Repair versus Nucleotide Excision Repair
 

DNA wordt vaak onderworpen aan schade als gevolg van verschillende interne en externe factoren. Echter, cellulaire reparatiesystemen corrigeren de schade onmiddellijk en voortdurend voordat ze mutaties worden of voordat ze worden overgedragen aan volgende generaties. Er zijn drie soorten excisieherstellende systemen in de cellen: nucleotide-excisieherstel (NER), basisuitsnijdereparatie (BER) en DNA-mismatchreparatie (MMR) om enkelstrengige DNA-beschadigingen te herstellen. Het belangrijkste verschil tussen herstel van base-excisie en herstel van nucleotide-excisie is dat base excisie reparatie is een eenvoudig reparatiesysteem dat in de cellen werkt om endogeen veroorzaakte enkelvoudige nucleotide schade te herstellen terwijl nucleotide-excisieherstel is een complex reparatiesysteem dat in de cellen werkt om relatief grotere, beschadigde gebieden die exogeen zijn veroorzaakt te repareren.

INHOUD
1. Overzicht en belangrijkste verschil
2. Wat is Base Excision Repair
3. Wat is Nucleotide Excisie Reparatie
4. Vergelijking zij aan zij - Basis Excisieherstel versus Nucleotide Excisieherstel
5. Samenvatting

Wat is Base Excision Repair?

Base excision repair is de eenvoudigste versie van het DNA-reparatiesysteem dat de cellen hebben. Het wordt gebruikt om kleine beschadigingen in het DNA te herstellen. DNA-basen worden gemodificeerd als gevolg van deaminering of alkylering. Wanneer er basisschade is, herkent DNA en glycosylase het basis excisieherstel en herstelt het met behulp van enzymen AP-endonuclease, DNA-polymerase en DNA-ligase. De volgende stappen zijn betrokken bij het BER-systeem.

1. Herkenning en verwijdering van een onjuiste of beschadigde base door een DNA-glycosylase om een ​​abasic-site te creëren (sites van basisverlies -apiurine- of apyrimidinische sites).
2. Abasische insnijding van de plaats door een apurinisch / apyrimidinisch endonuclease
3. Verwijdering van het overblijvende suikerfragment door een lyase of fosfodiësterase
4. Spleetvulling door een DNA-polymerase
5. Afdichting van de nick door een DNA-ligase

Figuur 01: Base excision repair pathway

Wat is Nucleotide Excisie Reparatie?

Nucleotide-excisieherstel (NER) is een belangrijk DNA-excisieherstel in cellen. Het is in staat om beschadigde gebieden met een lengte tot 30 basen te repareren en te vervangen en het wordt geleid door de onbeschadigde mal van de sjabloon. Veel voorkomende DNA-schade is opgetreden als gevolg van ultraviolette straling en NER beschermt DNA door die schade onmiddellijk voorafgaand aan het worden van mutaties te repareren en door te geven aan toekomstige generaties of ziekten te veroorzaken. NER biedt specifiek bescherming tegen mutaties die indirect worden veroorzaakt door exogene factoren zoals milieu- en chemische carcinogenen. NER is te zien in bijna alle organismen en het erkent beschadigingen die significante vervorming in de DNA-helix veroorzaken.

Het NER-proces omvat de werking van veel eiwitten zoals XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF, XPG, CSA, CSB, enz. En verloopt via verschillende knip-en-plakachtige mechanismen. Die eiwitten zijn essentieel voor de voltooiing van het herstelproces en een defect in een van de NER-eiwitten is van vitaal belang en kan zeldzame recessieve syndromen veroorzaken: xeroderma pigmentosum (XP), Cockayne-syndroom (CS) en de lichtgevoelige vorm van de broze haaraandoening trichothiodystrofie (TTD).

Figuur 02: Nucleotide-excisieherstel

Wat is het verschil tussen Base Excision Repair en Nucleotide Excision Repair?

Base Excision Repair versus Nucleotide Excision Repair
Base excision repair (BER) is een DNA-reparatiesysteem dat voorkomt in cellen.	Nucleotide-excisieherstel (NER) is een ander type DNA-reparatiesysteem dat in cellen wordt aangetroffen.
Herkennen van DNA-adducten
BER repareert schade aan kleine DNA-adducten.	NER repareert grote DNA-adducten.
DNA-schade
BER erkent de schade die geen significante vervorming van de DNA-helix veroorzaakt.	NER herkent de schade die significante verstoringen van de DNA-helix veroorzaakt.
Oorzaken van DNA-schade
BER herstelt de schade veroorzaakt door endogene mutagene stoffen.	NER herstelt de schade veroorzaakt door exogene mutagene stoffen.
ingewikkeldheid
BER is het minst complexe reparatiesysteem	Het is complexer dan BER.
Behoefte aan eiwitten
BER vereist geen andere eiwitten.	NER vereist verschillende genproducten, vooral eiwitten, om beschadigde en onbeschadigde regio's te onderscheiden.
Geschiktheid
BER is geschikt voor het corrigeren van beschadigingen met een enkele basis.	NER is geschikt voor het vervangen van de beschadigde gebieden.

Samenvatting - Base Excision Repair versus Nucleotide Excision Repair

NER en BER zijn twee soorten DNA-excisieherstelprocessen in cellen. BER kan kleine beschadigingen die endogeen worden veroorzaakt herstellen, terwijl NER in staat is schadezones tot 30 basenparen te repareren, meestal veroorzaakt door exogeen. BER verschilt van NER in de typen substraten die worden herkend en in de initiële splitsingsgebeurtenis. BER kan ook schade herkennen die niet werd veroorzaakt door significante vervormingen in de DNA-helix, terwijl NER significante vervormingen van de DNA-helix herkent. Dit is het verschil tussen basale excisieherstel en nucleotide-excisie.

Afbeelding met dank aan:
1. "Dna repair base excersion nl" door LadyofHats - (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Een schematische weergave van modellen voor de nucleotide-excisieherstelroute gecontroleerd door Uvr-eiwitten" Door Rihito Morita, Shuhei Nakane, Atsuhiro Shimada, Masao Inoue, Hitoshi Iino, Taisuke Wakamatsu, Kenji Fukui, Noriko Nakagawa, Ryoji Masui en Seiki Kuramitsu - (CC BY 1.0) via Commons Wikimedia

Referenties:
1. Kim, Yun-Jeong en David M. Wilson. "Overzicht van Base Excision Repair Biochemistry." Huidige moleculaire farmacologie. Amerikaanse National Library of Medicine, januari 2012. Web. 14 maart 2017.
2. Boer, Jan De, en Jan H.J. Hoeijmakers. "Nucleotide excisie reparatie en menselijke syndromen." Carcinogenese. Oxford University Press, 1 maart 2000. Web. 28 maart 2017
3. Hoogstraten et al. "Veelzijdige detectie van DNA-schade door het globale genoom-nucleotide-excisieherstelproteïne XPC." Journal of Cell Science. The Company of Biologists Ltd, 01 Sept. 2008. Web. 28 maart 2017