Diferença entre o reparo de incompatibilidade e o reparo de excisão de nucleótidos | Reparo de incompatibilidade versus reparo de excisão de nucleótidos

Diferença-chave - reparação incompatível contra reparo de excisão de nucleótidos

Dez e milhares de danos de DNA ocorrem na célula por dia. Ele induz mudanças nos processos celulares, como replicação, transcrição, bem como a viabilidade da célula. Em alguns casos, as mutações causadas por esses danos ao DNA podem levar a doenças deletérias, como câncer e síndromes associadas ao envelhecimento (ex: Progeria). Independentemente desses danos, a célula inicia um mecanismo de reparo em cascata altamente organizado chamado respostas de danos ao DNA. Vários sistemas de reparo de DNA foram identificados no sistema celular; estes são conhecidos como reparo de excisão base (BER), reparo incompatível (MMR), reparação de excisão de nucleotídeos (NER), reparação de quebra de dupla linha. O reparo de excisão de nucleotídeos é um sistema altamente versátil que reconhece lesões volumosas de DNA de distorção de hélice e as remove. Por outro lado, o reparo incompatível substitui bases não incorporadas durante a replicação. A principal diferença entre o reparo de incompatibilidade e o reparo de excisão de nucleotídeos é que o reparo de excisão de nucleotídeos (NER) é usado para remover dímeros de pirimidina formados por irradiação UV e lesões de hélice volumosas causadas por aductos químicos, enquanto o sistema de reparo incompatível desempenha um papel importante na correção de mal incorporado bases que escaparam de enzimas de replicação (DNA polimerase 1) durante a pós-replicação. Além das bases incompatíveis, as proteínas do sistema MMR também podem reparar os laços de inserção / deleção (IDL) que são resultados do deslizamento da polimerase durante a replicação de seqüências de DNA repetitivas.

ÍNDICE

1. Visão geral e diferença de chave

2. O que é Mismatch Repair

3. O que é Nucleotide Excision Repair

4. Comparação lado a lado - reparação incompatível contra o reparo de excisão de nucleótidos

5. Resumo

O que é Nucleotide Excision Repair?

A característica mais distintiva do reparo de excisão de nucleotídeos é que ele repara os danos de nucleotídeos modificados causados por distorções significativas na dupla hélice de DNA. É observado em quase todos os organismos que foram examinados atualizados. Uvr A, Uvr B, Uvr C (excinucleases) Uvr D (uma helicase) são as enzimas mais conhecidas envolvidas no NER que desencadeiam o reparo do DNA no organismo modelo Ecoli. O complexo de enzimas Uvr ABC multi-subunidades produz os polipéptidos Uvr A, Uvr B, Uvr C.Os genes codificados para os polipéptidos acima mencionados são as enzimas Uvr A, uvr B, uvr C. Uvr A e B reconhecem coletivamente a distorção induzida por dano causada à dupla hélice do DNA, tais como os dimmers de pirimidina devido à irradiação UV. Uvr A é uma enzima ATPase e esta é uma reação autocatalítica. Então Uvr A deixa o DNA, enquanto que o complexo de Uvr BC (nuclease ativa) escorria o DNA em ambos os lados do dano que catalisou por ATP. Outra proteína chamada Uvr D codificada pelo gene uvrD é uma enzima helicase II que desenrola o DNA que resulta da liberação do segmento de DNA danificado de cadeia simples. Isso deixa uma lacuna na hélice de DNA. Após o segmento danificado ter sido excisado, um espaço de 12-13 nucleotídeos permanece na cadeia de DNA. Isto é preenchido pela enzima ADN polimerase I e o nick é selado pela DNA ligase. ATP é necessário em três etapas desta reação. O mecanismo NER também pode ser identificado nos seres humanos de mamíferos. Nos seres humanos, a condição da pele chamada Xeroderma pigmentoso é devida aos dímeros de DNA causados pela irradiação UV. Os genes XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF e XPG produzem proteínas para substituir o dano do DNA. As proteínas dos genes XPA, XPC, XPE, XPF e XPG têm a atividade nuclease. Por outro lado, as proteínas dos genes XPB e XPD mostram a atividade da helicase que análogos à Uvr D em E coli.

Figura 01: Reparo de excisão de nucleotídeos

O que é reparo incompatível?

O sistema de reparo incompatível é iniciado durante a síntese do DNA. Mesmo com a subunidade funcional €, a DNA polimerase III permite a incorporação de um nucleotídeo errado para a síntese a cada 10 ⁸ pares de bases. As proteínas de reparo incompatíveis reconhecem este nucleotídeo, impõem-no e substituí-lo pelo nucleotídeo correto responsável pelo grau final de precisão. A metilação do DNA é fundamental para as proteínas MMR para reconhecer a cadeia primária da cadeia recentemente sintetizada. A metilação do nucleótido de adenina (A) em um motivo GATC de uma cadeia recentemente sintetizada é um pouco atrasada. Por outro lado, o nucleótido adenina de cadeia primária em motivo GATC já se caracterizou. As proteínas MMR reconhecem a cadeia recém-sintetizada por esta diferença a partir da cadeia parental e começam a reparação incompatível em uma cadeia recém-sintetizada antes de ser metilada. As proteínas MMR direcionam sua atividade de reparo para excluir o nucleotídeo errado antes que a cadeia de DNA recém-replicada seja metilada. As enzimas Mut H, Mut L e Mut S codificadas pelos genes mut H, mut L, mut S catalisam estas reações em Ecoli. A proteína Mut S reconhece sete dos oito pares de bases de incompatibilidade possíveis, exceto C: C, e se liga no local de falta de correspondência no DNA duplex. Com ATPs ligados, Mut L e Mut S juntam-se ao complexo mais tarde. O complexo transloca poucos milhares de pares de bases até encontrar um motivo de GATC hemimetilado. A atividade de nuclease inactiva da proteína Mut H é ativada uma vez que encontra um motivo de GATC hemimetilado. Ele cliva a cadeia de DNA não metilada deixando um nick 5 'no nucleótido G do motivo GATC não metilado (cadeia de DNA recentemente sintetizada).Em seguida, o mesmo fio do outro lado da incompatibilidade é interrompido por Mut H. No resto das etapas, as ações coletivas de Uvr D uma proteína de helicase, Mut U, SSB e exonuclease eu impedi o nucleotídeo incorreto no single-stranded DNA. O intervalo que é formado na excisão é preenchido pela ADN polimerase III e selado pela ligase. Um sistema semelhante pode ser identificado em camundongos e humanos. A mutação de hMLH1 humana, hMSH1 e hMSH2 está envolvida no câncer de colo hereditário de não polipose que desregulam a divisão celular das células do cólon.

Figura 02: reparo incompatível

Qual a diferença entre o reparo de incompatibilidade e o reparo de excisão de nucleótidos?

- diff Artigo Médio antes da Tabela ->

Reparação incompatível contra o reparo de excisão de nucleótidos
O sistema de reparo incompatível ocorre durante a pós-replicação.	Isto está envolvido na remoção de dímeros de pirimidina devido à irradiação U. V e outras lesões de DNA devido a aducto químico.
Enzimas
É catalisada por Mut S, Mut L, Mut H, Uvr D, SSB e exonuclease I.	É catalisada por enzimas Uvr A, Uvr B, Uvr C, UvrD.
Metilação
É fundamental para iniciar a reação.	A metilação do DNA não é necessária para iniciar a reação.
Ação de Enzimas
Mut H é uma endonuclease.	Uvr B e Uvr C são exonucleases.
Ocasião
Isso ocorre especificamente durante a replicação.	Isso ocorre quando exposto a U. V ou mutagênicos químicos, não durante a replicação
Conservação
É altamente conservado	Não está altamente conservado.
Gap Filling
É feito pela DNA polymerase III.	É feito por DNA polimerase I.

Resumo - reparação incompatível contra reparo de excisão de nucleotídeos

O reparo de incompatibilidade (MMR) e o reparo de excisão de nucleotídeos (NER) são dois mecanismos que ocorrem na célula para corrigir Danos e distorções de DNA causados por vários agentes. Estes são nomeados coletivamente como mecanismos de reparo do DNA. O reparo de excisão de nucleótidos repara os danos de nucleotídeos modificados, tipicamente os danos significativos da dupla hélice do DNA que ocorrem devido à exposição à irradiação U. V e aos adutos químicos. As proteínas de reparo incompatíveis reconhecem o nucleotídeo errado, impõem-no e substituí-lo pelo nucleótido correto. Este processo é responsável pelo grau final de precisão durante a replicação.

Referência:

1. Cooper, Geoffrey M. "DNA Repair. "A célula: uma abordagem molecular. 2ª edição. U. S. Biblioteca Nacional de Medicina, 01 de janeiro de 1970. Web. 09 de março de 2017.

2. "Mecanismos e funções do reparo de incompatibilidade de DNA. "Pesquisa celular. U. S. Biblioteca Nacional de Medicina, n. d. Rede. 09 de março de 2017.

Cortesia da imagem:

1. "Nucleotide Excision Repair-journal". pbio. 0040203. g001 "Por Jill O. Fuss, Priscilla K. Cooper - (CC BY 2. 5) via Commons Wikimedia

2. "DNA incompatível repara Ecoli" Por Kenji Fukui - (CC BY 4. 0) via Commons Wikimedia