Əsas Fərq – Uyğunsuzluq Təmiri və Nukleotid Eksizyon Təmiri
Hüceyrədə gündə onlarla və minlərlə DNT zədələnməsi baş verir. Hüceyrə proseslərində replikasiya, transkripsiya və hüceyrənin canlılığı kimi dəyişikliklərə səbəb olur. Bəzi hallarda, bu DNT zədələrinin səbəb olduğu mutasiyalar xərçəng və yaşlanma ilə əlaqəli sindromlar (məsələn: Progeria) kimi zərərli xəstəliklərə səbəb ola bilər. Bu zərərlərdən asılı olmayaraq, hüceyrə DNT-nin zədələnməsi reaksiyaları adlanan yüksək səviyyədə təşkil olunmuş şəlaləli təmir mexanizmini işə salır. Hüceyrə sistemində bir neçə DNT təmir sistemi müəyyən edilmişdir; bunlar Əsas eksizyon təmiri (BER), Uyğunsuzluğun təmiri (MMR), Nukleotidlərin kəsilməsinin təmiri (NER), İkili tel qırılmasının təmiri kimi tanınır. Nukleotid eksizyonunun təmiri böyük həcmli spiral təhrif DNT lezyonlarını tanıyan və onları aradan qaldıran çox yönlü sistemdir. Digər tərəfdən, uyğunsuzluğun təmiri replikasiya zamanı yanlış birləşdirilmiş əsasları əvəz edir. Uyğunsuzluğun təmiri ilə nukleotid eksizyonunun təmiri arasındakı əsas fərq ondan ibarətdir ki, nukleotid eksizyon təmiri (NER) UV şüalanması nəticəsində əmələ gələn pirimidin dimerlərini və kimyəvi əlavələrin səbəb olduğu həcmli spiral lezyonlarını çıxarmaq üçün istifadə olunur, uyğunsuzluğu təmir sistemi isə yanlış birləşdirilmiş əsasların düzəldilməsində mühüm rol oynayır. postreplikasiya zamanı replikasiya fermentlərindən (DNT polimeraza 1) qaçdı. Uyğun olmayan əsaslara əlavə olaraq, MMR sistem zülalları təkrarlanan DNT ardıcıllıqlarının replikasiyası zamanı polimeraza sürüşməsinin nəticəsi olan daxiletmə/delesiya dövrələrini (IDL) təmir edə bilər.
Nükleotid Eksizyon Təmiri nədir?
Nükleotid eksizyonunun təmirinin ən fərqləndirici xüsusiyyəti, DNT ikiqat sarmalında əhəmiyyətli təhriflərin səbəb olduğu dəyişdirilmiş nukleotid zədələrini bərpa etməsidir. Bu günə qədər tədqiq edilmiş demək olar ki, bütün orqanizmlərdə müşahidə olunur. Uvr A, Uvr B, Uvr C (eksinükleazlar) Uvr D (helikaz) model orqanizmdə Ecoli-də DNT təmirini tetikleyen NER-də iştirak edən ən məşhur fermentlərdir. Uvr ABC çox alt birlikli ferment kompleksi Uvr A, Uvr B, Uvr C polipeptidlərini istehsal edir. Yuxarıda qeyd olunan polipeptidlər üçün kodlanmış genlər uvr A, uvr B, uvr C-dir. Uvr A və B fermentləri UV şüalanması nəticəsində pirimidin dimmerləri kimi DNT ikiqat spiralında yaranan zədələnmənin səbəb olduğu təhrifi birlikdə tanıyır. Uvr A ATPase fermentidir və bu, avtokatalitik reaksiyadır. Sonra Uvr A DNT-ni tərk edir, Uvr BC kompleksi (aktiv nukleaza) isə ATP tərəfindən kataliz olunan zərərin hər iki tərəfində DNT-ni parçalayır. UvrD geni ilə kodlanan Uvr D adlı başqa bir zülal helikaz II fermentidir ki, tək zəncirli zədələnmiş DNT seqmentinin sərbəst buraxılması nəticəsində yaranan DNT-ni açır. Bu, DNT sarmalında boşluq yaradır. Zədələnmiş seqment kəsildikdən sonra DNT zəncirində 12-13 nukleotid boşluğu qalır. Bu DNT polimeraza fermenti I tərəfindən doldurulur və nick DNT liqazası ilə bağlanır. Bu reaksiyanın üç mərhələsində ATP tələb olunur. NER mexanizmi məməlilərə bənzər insanlarda da müəyyən edilə bilər. İnsanlarda Xeroderma pigmentosum adlanan dəri vəziyyəti ultrabənövşəyi şüaların səbəb olduğu DNT dimerləri ilə əlaqədardır. XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF və XPG genləri DNT zədəsini əvəz etmək üçün zülallar istehsal edir. XPA, XPC, XPE, XPF və XPG genlərinin zülalları nukleaz aktivliyə malikdir. Digər tərəfdən, XPB və XPD genlərinin zülalları E coli-də Uvr D analoqu olan helikaz aktivliyini göstərir.
Şəkil 01: Nukleotid Eksizyon Təmiri
Uyğunsuzluğun Təmiri nədir?
Uyğunsuzluğun təmiri sistemi DNT sintezi zamanı işə salınır. Funksional € alt vahidi olsa belə, DNT polimeraza III sintez üçün hər 108 baza cütlüyündən bir səhv nukleotidin daxil edilməsinə imkan verir. Uyğun olmayan təmir zülalları bu nukleotidi tanıyır, onu aksizləşdirir və son dəqiqlik dərəcəsinə cavabdeh olan düzgün nukleotidlə əvəz edir. DNT metilasiyası MMR zülallarının yeni sintez edilmiş zəncirdən ana zəncirini tanıması üçün əsasdır. Yeni sintez edilmiş ipin GATC motivində adenin (A) nukleotidinin metilasiyası bir qədər gecikir. Digər tərəfdən, GATC motivindəki ana zəncir adenin nukleotidi artıq metilləşmişdir. MMR zülalları ana zəncirdən bu fərqlə yeni sintez edilmiş ipi tanıyır və metilləşmədən əvvəl yeni sintez edilmiş zəncirdə uyğunsuzluğu təmir etməyə başlayır. MMR zülalları yeni təkrarlanan DNT zəncirinin metilləşməsindən əvvəl öz təmir fəaliyyətini yanlış nukleotidin aksizləşdirilməsinə yönəldir. mut H, mut L, mut S genləri ilə kodlanan Mut H, Mut L və Mut S fermentləri Ecoli-də bu reaksiyaları kataliz edir. Mut S zülalı C:C istisna olmaqla səkkiz mümkün uyğunsuzluq baza cütündən yeddisini tanıyır və dupleks DNT-də uyğunsuzluq yerində bağlanır. Bağlanmış ATP ilə Mut L və Mut S kompleksə sonradan qoşulur. Kompleks, hemimetilləşdirilmiş GATC motivini tapana qədər bir neçə min əsas cütünü köçürür. Mut H zülalının hərəkətsiz nukleaz fəaliyyəti, hemimetilləşdirilmiş GATC motivini tapdıqdan sonra aktivləşir. O, metilləşməmiş GATC motivinin (yeni sintez edilmiş DNT zəncirinin) G nukleotidində 5′ nik buraxaraq metillənməmiş DNT zəncirini parçalayır. Sonra uyğunsuzluğun digər tərəfindəki eyni zəncir Mut H tərəfindən nicklənir. Qalan addımlarda Uvr D a helikaz zülalı, Mut U, SSB və ekzonukleazın kollektiv hərəkətləri tək telli yanlış nukleotidi aksizləşdirir. DNT. Eksizyonda əmələ gələn boşluq DNT polimeraza III tərəfindən doldurulur və ligaza ilə bağlanır. Bənzər bir sistem siçanlarda və insanlarda müəyyən edilə bilər. İnsan hMLH1, hMSH1 və hMSH2 mutasiyası kolon hüceyrələrinin hüceyrə bölünməsini tənzimləyən irsi polipozis olmayan kolon xərçəngində iştirak edir.
Şəkil 02: Uyğunsuzluğun Təmiri
Uyğunsuzluğun Təmiri ilə Nukleotid Eksizyon Təmiri arasında fərq nədir?
Uyğunsuzluq Təmiri və Nukleotid Eksizyon Təmiri |
|
| Uyğunsuzluğun təmiri sistemi təkrarlamadan sonra baş verir. | Bu, ultrabənövşəyi radiasiyaya görə pirimidin dimerlərinin və kimyəvi əlavələrə görə digər DNT lezyonlarının çıxarılmasında iştirak edir. |
| Fermentlər | |
| Mut S, Mut L, Mut H, Uvr D, SSB və ekzonukleaza I tərəfindən katalizlənir. | Uvr A, Uvr B, Uvr C, UvrD fermentləri tərəfindən katalizlənir. |
| Metilləşmə | |
| Reaksiyanı başlatmaq çox vacibdir. | Reaksiyanı başlatmaq üçün DNT metilasiyası tələb olunmur. |
| Fermentlərin Fəaliyyəti | |
| Mut H endonükleazdır. | Uvr B və Uvr C eksonükleazlardır. |
| Fasilə | |
| Bu, xüsusi olaraq təkrarlama zamanı baş verir. | Bu, replikasiya zamanı deyil, U. V və ya kimyəvi mutagenlərə məruz qaldıqda baş verir |
| Mühafizə | |
| Yüksək konservləşdirilmişdir | Yüksək konservləşdirilməyib. |
| Boşluqların Doldurulması | |
| DNT polimeraza III tərəfindən həyata keçirilir. | DNT polimeraza I tərəfindən həyata keçirilir. |
Xülasə – Uyğunsuzluq Təmiri və Nukleotid Eksizyon Təmiri
Uyğunsuzluğun təmiri (MMR) və Nukleotid eksizyonunun təmiri (NER) müxtəlif agentlərin səbəb olduğu DNT zədələrini və təhrifləri düzəltmək üçün hüceyrədə baş verən iki mexanizmdir. Bunlar ümumi olaraq DNT təmir mexanizmləri adlanır. Nukleotid eksizyonunun təmiri dəyişdirilmiş nukleotid zədələrini, bir qayda olaraq, UV şüalanması və kimyəvi əlavələrə məruz qalma nəticəsində baş verən DNT ikiqat sarmalının əhəmiyyətli zədələrini bərpa edir. Uyğunsuz təmir zülalları yanlış nukleotidi tanıyır, onu aksizləşdirir və düzgün nukleotidlə əvəz edir. Bu proses təkrarlama zamanı son dəqiqlik dərəcəsindən məsuldur.
