ძირითადი განსხვავება – ფუძის ამოკვეთის შეკეთება ნუკლეოტიდის ამოკვეთის შეკეთება-თან
დნმ ხშირად ექვემდებარება დაზიანებას სხვადასხვა შიდა და გარე ფაქტორების გამო. თუმცა, უჯრედების აღმდგენი სისტემები დაუყოვნებლივ და მუდმივად ასწორებენ დაზიანებებს, სანამ ისინი გახდებიან მუტაციები ან გადაეცემა შემდეგ თაობებს. უჯრედებში არსებობს ამოკვეთის აღმდგენი სისტემების სამი ტიპი: ნუკლეოტიდის ამოკვეთის შეკეთება (NER), ბაზის ამოკვეთის შეკეთება (BER) და დნმ-ის შეუსაბამობის შეკეთება (MMR) ერთჯაჭვიანი დნმ-ის დაზიანების აღსადგენად. ძირითადი განსხვავება ფუძის ამოკვეთის შეკეთებასა და ნუკლეოტიდის ამოკვეთის შეკეთებას შორის არის ის, რომ ფუძის ამოკვეთის შეკეთება არის მარტივი სარემონტო სისტემა, რომელიც მუშაობს უჯრედებში ენდოგენურად გამოწვეული ერთი ნუკლეოტიდის დაზიანების შესაკეთებლად, ხოლო ნუკლეოტიდის ამოკვეთის შეკეთება არის რთული სარემონტო სისტემა, რომელიც მუშაობს უჯრედებში შედარებით შესაკეთებლად. უფრო დიდი, დაზიანებული რეგიონები გამოწვეული ეგზოგენურად.
რა არის ბაზის ამოკვეთის შეკეთება?
ბაზის ამოკვეთის შეკეთება არის უჯრედების დნმ-ის აღდგენის სისტემის უმარტივესი ვერსია. იგი გამოიყენება დნმ-ის მცირე დაზიანების აღსადგენად. დნმ-ის ბაზები მოდიფიცირებულია დეამინაციის ან ალკილირების გამო. როდესაც ხდება ბაზის დაზიანება, დნმ გლიკოზილაზა ამოიცნობს და ააქტიურებს ბაზის ამოკვეთის აღდგენის სისტემას და აღადგენს მას ფერმენტების AP ენდონუკლეაზას, დნმ პოლიმერაზას და დნმ ლიგაზას დახმარებით. BER სისტემაში ჩართულია შემდეგი ნაბიჯები.
- არასწორი ან დაზიანებული ფუძის ამოცნობა და მოცილება დნმ გლიკოზილაზას მიერ აბაზური ადგილის შესაქმნელად (ბაზის დაკარგვის ადგილები - აპიურინიული ან აპირიმიდინური ადგილები).
- აბაზიური ადგილის ჭრილობა აპურინული/აპირიმიდინური ენდონუკლეაზას მიერ
- დარჩენილი შაქრის ფრაგმენტის მოცილება ლიაზას ან ფოსფოდიესტერაზას მიერ
- ნაპრალის შევსება დნმ პოლიმერაზათი
- ნიკის დალუქვა დნმ ლიგაზათ
სურათი 01: ბაზის ამოკვეთის სარემონტო გზა
რა არის ნუკლეოტიდის ამოკვეთის შეკეთება?
Nucleotide Excision Repair (NER) არის დნმ-ის ამოკვეთის აღდგენის მნიშვნელოვანი სისტემა უჯრედებში. მას შეუძლია შეაკეთოს და შეცვალოს დაზიანებული უბნები 30 ბაზის სიგრძემდე და მიმართულია დაუზიანებელი შაბლონის ძაფით. დნმ-ის საერთო დაზიანება ხდება ულტრაიისფერი გამოსხივების გამო და NER იცავს დნმ-ს ამ დაზიანებების აღდგენით უშუალოდ მუტაციამდე და მომავალ თაობებში გადასვლამდე ან დაავადებებამდე. NER კონკრეტულად უზრუნველყოფს დაცვას მუტაციებისგან, რომლებიც გამოწვეულია არაპირდაპირ ეგზოგენური ფაქტორებით, როგორიცაა გარემო და ქიმიური კანცეროგენები. NER გვხვდება თითქმის ყველა ორგანიზმში და ის ცნობს დაზიანებებს, რომლებიც იწვევს დნმ-ის სპირალის მნიშვნელოვან დამახინჯებას.
NER პროცესი მოიცავს მრავალი ცილის მოქმედებას, როგორიცაა XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF, XPG, CSA, CSB და ა.შ. და მიმდინარეობს რამდენიმე დაჭრილი და პასტის მსგავსი მექანიზმით. ეს პროტეინები აუცილებელია აღდგენის პროცესის დასასრულებლად და ერთ-ერთი NER პროტეინის დეფექტი სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია და შეიძლება გამოიწვიოს იშვიათი რეცესიული სინდრომები: ქსეროდერმა პიგმენტოზი (XP), კოკაინის სინდრომი (CS) და მტვრევადი თმის აშლილობის ფოტომგრძნობიარე ფორმა. ტრიქოთიოდისტროფია (TTD).
სურათი 02: ნუკლეოტიდის ამოკვეთის შეკეთება
რა განსხვავებაა ბაზის ამოკვეთასა და ნუკლეოტიდის ამოკვეთის შეკეთებას შორის?
ბაზის ამოკვეთის შეკეთება ნუკლეოტიდის ამოკვეთის შეკეთების წინააღმდეგ |
|
| ბაზის ამოკვეთის შეკეთება (BER) არის დნმ-ის აღდგენის სისტემა, რომელიც ხდება უჯრედებში. | ნუკლეოტიდის ამოკვეთის შეკეთება (NER) არის სხვა ტიპის დნმ-ის აღდგენის სისტემა, რომელიც გვხვდება უჯრედებში. |
| დნმ დანამატების ამოცნობა | |
| BER აღადგენს დნმ-ის მცირე დანამატების დაზიანებას. | NER აღადგენს დნმ-ის დიდ დანამატებს. |
| დნმ-ის დაზიანება | |
| BER აღიარებს დაზიანებებს, რომლებიც არ იწვევს დნმ-ის სპირალის მნიშვნელოვან დამახინჯებას. | NER ცნობს დაზიანებებს, რომლებიც იწვევს დნმ-ის სპირალის მნიშვნელოვან დამახინჯებას. |
| დნმ-ის დაზიანების მიზეზები | |
| BER აღადგენს ენდოგენური მუტაგენებით გამოწვეულ ზიანს. | NER აღადგენს ეგზოგენური მუტაგენებით გამოწვეულ ზიანს. |
| სირთულის | |
| BER არის ყველაზე ნაკლებად რთული სარემონტო სისტემა | ეს უფრო რთულია ვიდრე BER. |
| პროტეინების საჭიროება | |
| BER არ საჭიროებს სხვა ცილებს. | NER მოითხოვს რამდენიმე გენის პროდუქტს, განსაკუთრებით ცილებს, რათა განასხვავოს დაზიანებული და დაუზიანებელი რეგიონები. |
| შესაბამისობა | |
| BER შესაფერისია ერთი ბაზის დაზიანების გამოსასწორებლად. | NER შესაფერისია დაზიანებული უბნების შესაცვლელად. |
შეჯამება – ბაზის ამოკვეთის შეკეთება ნუკლეოტიდის ამოკვეთის შეკეთების წინააღმდეგ
NER და BER არის უჯრედებში ნაპოვნი დნმ-ის ამოკვეთის აღდგენის პროცესის ორი ტიპი. BER-ს შეუძლია შეაკეთოს მცირე დაზიანებები, რომლებიც გამოწვეულია ენდოგენურად, ხოლო NER-ს შეუძლია შეაკეთოს დაზიანების რეგიონები 30 ბაზის წყვილის სიგრძემდე, ძირითადად ეგზოგენურად გამოწვეული. BER განსხვავდება NER-ისგან ამოცნობილი სუბსტრატების ტიპებით და დაშლის საწყისი მოვლენით. BER-ს ასევე შეუძლია ამოიცნოს ზიანი, რომელიც არ იყო გამოწვეული დნმ-ის სპირალის მნიშვნელოვანი დამახინჯებით, ხოლო NER ცნობს დნმ-ის სპირალის მნიშვნელოვან დამახინჯებებს. ეს არის განსხვავება ბაზის ამოკვეთის შეკეთებასა და ნუკლეოტიდის ამოკვეთას შორის.
