Dallimi kryesor – Riparimi i ekscisionit bazë kundrejt riparimit të heqjes së nukleotideve
ADN-ja shpesh i nënshtrohet dëmtimeve për shkak të faktorëve të ndryshëm të brendshëm dhe të jashtëm. Sidoqoftë, sistemet e riparimit qelizor korrigjojnë menjëherë dhe vazhdimisht dëmtimet para se të bëhen mutacione ose para se të transferohen te brezat pasardhës. Ekzistojnë tre lloje të sistemeve të riparimit të ekscizionit në qeliza: riparimi i ekscisionit të nukleotideve (NER), riparimi i heqjes së bazës (BER) dhe riparimi i mospërputhjes së ADN-së (MMR) për të riparuar dëmtimet e ADN-së me një zinxhir. Dallimi kryesor midis riparimit të heqjes së bazës dhe riparimit të heqjes së nukleotideve është se riparimi i heqjes bazë është një sistem i thjeshtë riparimi që funksionon në qeliza për të riparuar dëmtimet e vetme nukleotide të shkaktuara në mënyrë endogjene ndërsa riparimi i heqjes së nukleotideve është një sistem kompleks riparimi që punon në qeliza për të riparuar në mënyrë krahasuese rajone më të mëdha, të dëmtuara të shkaktuara në mënyrë ekzogjene.
Çfarë është Riparimi i Ekscisionit Bazë?
Riparimi i ekscisionit bazë është versioni më i thjeshtë i sistemit të riparimit të ADN-së që kanë qelizat. Përdoret për të riparuar dëmtime të vogla në ADN. Bazat e ADN-së modifikohen për shkak të deaminimit ose alkilimit. Kur ka dëmtime të bazës, ADN glikozilaza njeh dhe aktivizon sistemin e riparimit të heqjes së bazës dhe e rikuperon atë me ndihmën e enzimave AP endonukleaza, ADN polimeraza dhe ADN ligaza. Hapat e mëposhtëm janë të përfshirë në sistemin BER.
- Njohja dhe heqja e një baze të pasaktë ose të dëmtuar nga një glikozilazë e ADN-së për të krijuar një vend abazik (vendet e humbjes së bazës – vende apiurinik ose apirimidinik).
- Prerja e vendit abazik nga një endonukleazë apurinike/apirimidinike
- Heqja e fragmentit të mbetur të sheqerit nga një liazë ose fosfodiesterazë
- Mbushja e boshllëkut nga një polimerazë ADN
- Vulosja e gropës nga një ligazë ADN
Figura 01: Rruga e riparimit të heqjes bazë
Çfarë është riparimi i heqjes së nukleotideve?
Nucleotide Excision Repair (NER) është një sistem i rëndësishëm riparimi i heqjes së ADN-së në qeliza. Është në gjendje të riparojë dhe zëvendësojë rajonet e dëmtuara deri në 30 baza në gjatësi dhe drejtohet nga fillesa e shabllonit të padëmtuar. Dëmtimet e zakonshme të ADN-së ndodhin për shkak të rrezatimit ultravjollcë dhe NER mbron ADN-në duke riparuar ato dëmtime menjëherë përpara se të bëhen mutacione dhe të kalojnë në brezat e ardhshëm ose të shkaktojnë sëmundje. NER në mënyrë specifike siguron mbrojtje kundër mutacioneve të shkaktuara në mënyrë indirekte nga faktorë ekzogjenë si kancerogjenët mjedisorë dhe kimikë. NER shihet pothuajse në të gjithë organizmat dhe njeh dëmtime që shkaktojnë shtrembërim të konsiderueshëm në spiralen e ADN-së.
Procesi NER përfshin veprimin e shumë proteinave si XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF, XPG, CSA, CSB, etj. dhe vazhdon nëpërmjet disa mekanizmave të prerë dhe të ngjashëm me ngjitjen. Këto proteina janë thelbësore për përfundimin e procesit të riparimit dhe një defekt në një nga proteinat NER është jetik dhe mund të shkaktojë sindroma të rralla recesive: xeroderma pigmentosum (XP), sindroma Cockayne (CS) dhe forma fotosensitive e çrregullimit të flokëve të brishtë. trikotiodistrofia (TTD).
Figura 02: Riparimi i heqjes së nukleotideve
Cili është ndryshimi midis Riparimit të Ekscisionit Bazë dhe Riparimit të Ekscisionit të Nukleotideve?
Riparimi i ekscisionit bazë kundrejt riparimit të heqjes së nukleotideve |
|
| Riparimi i ekscisionit bazë (BER) është një sistem riparimi i ADN-së që ndodh në qeliza. | Riparimi i heqjes së nukleotideve (NER) është një lloj tjetër i sistemit të riparimit të ADN-së që gjendet në qeliza. |
| Njohja e adukteve të ADN-së | |
| BER riparon dëmtimet në adduktet e vogla të ADN-së. | NER riparon addukte të mëdha të ADN-së. |
| Dëmtime të ADN-së | |
| BER njeh dëmtimet që nuk shkaktojnë shtrembërime të rëndësishme në spiralen e ADN-së. | NER njeh dëmtimet që shkaktojnë shtrembërime të konsiderueshme në spiralen e ADN-së. |
| Shkaktarët e dëmtimit të ADN-së | |
| BER riparon dëmtimet e shkaktuara nga mutagjenët endogjenë. | NER riparon dëmtimet e shkaktuara nga mutagjenët ekzogjenë. |
| Kompleksiteti | |
| BER është sistemi më pak kompleks i riparimit | Është më kompleks se BER. |
| Nevoja për proteina | |
| BER nuk kërkon proteina të tjera. | NER kërkon disa produkte gjenesh, veçanërisht proteina, për të dalluar rajonet e dëmtuara dhe të padëmtuara. |
| Përshtatshmëri | |
| BER është i përshtatshëm për korrigjimin e dëmtimeve të një baze. | NER është i përshtatshëm për zëvendësimin e zonave të dëmtuara. |
Përmbledhje – Riparimi i ekscisionit bazë kundrejt riparimit të heqjes së nukleotideve
NER dhe BER janë dy lloje të proceseve të riparimit të heqjes së ADN-së që gjenden në qeliza. BER është në gjendje të riparojë dëmtime të vogla të shkaktuara në mënyrë endogjene ndërsa NER është në gjendje të riparojë rajonet e dëmtimit deri në 30 gjatësi të çifteve bazë të shkaktuara kryesisht nga ekzogjene. BER ndryshon nga NER në llojet e substrateve të njohura dhe në ngjarjen fillestare të ndarjes. BER gjithashtu mund të njohë dëmtimet që nuk janë shkaktuar nga shtrembërime të rëndësishme në spiralen e ADN-së ndërsa NER njeh shtrembërime të rëndësishme të spirales së ADN-së. Ky është ndryshimi midis riparimit të heqjes së bazës dhe heqjes së nukleotideve.
