Sự khác biệt Chính - Sửa chữa Cắt bỏ Cơ sở và Sửa chữa Cắt bỏ Nucleotide
DNA thường xuyên bị tổn thương do các yếu tố bên trong và bên ngoài khác nhau. Tuy nhiên, các hệ thống sửa chữa tế bào ngay lập tức và liên tục sửa chữa các thiệt hại trước khi chúng trở thành đột biến hoặc trước khi chúng được chuyển giao cho các thế hệ kế tiếp. Có ba loại hệ thống sửa chữa cắt bỏ trong tế bào: sửa chữa cắt bỏ nucleotide (NER), sửa chữa cắt bỏ cơ sở (BER) và sửa chữa không phù hợp DNA (MMR) để sửa chữa các tổn thương DNA sợi đơn. Sự khác biệt chính giữa sửa chữa cắt bỏ cơ sở và sửa chữa cắt bỏ nucleotide là sửa chữa cắt bỏ cơ sở là một hệ thống sửa chữa đơn giản hoạt động trong tế bào để sửa chữa các tổn thương nucleotide đơn lẻ gây ra nội sinh trong khi sửa chữa cắt bỏ nucleotide là một hệ thống sửa chữa phức tạp hoạt động trong tế bào để sửa chữa một cách tương đối lớn hơn, các vùng bị hư hại gây ra bởi ngoại sinh.
Sửa chữa Cắt bỏ Cơ sở là gì?
Sửa chữa cắt bỏ cơ sở là phiên bản đơn giản nhất của hệ thống sửa chữa DNA mà các tế bào có. Nó được sử dụng để sửa chữa những hư hỏng nhỏ trong DNA. Các cơ sở DNA bị biến đổi do quá trình khử amin hóa hoặc alkyl hóa. Khi có tổn thương cơ sở, DNA glycosylase nhận ra và kích hoạt hệ thống sửa chữa cắt bỏ base và phục hồi nó với sự trợ giúp của các enzyme AP endonuclease, DNA polymerase và DNA ligase. Các bước sau liên quan đến hệ thống BER.
- Nhận biết và loại bỏ base không chính xác hoặc bị hỏng bởi DNA glycosylase để tạo ra vị trí abasic (các vị trí mất base –apiurinic hoặc apyrimidinic).
- Vết rạch vùng Abasic bằng endonuclease apurinic / apyrimidinic
- Loại bỏ đoạn đường còn lại bằng lyase hoặc phosphodiesterase
- Làm đầy khoảng trống bởi DNA polymerase
- Niêm phong nick bằng DNA ligase
Hình 01: Lộ trình sửa chữa vết cắt cơ sở
Sửa chữa loại bỏ Nucleotide là gì?
Nucleotide Excision Repair (NER) là một hệ thống sửa chữa cắt bỏ DNA quan trọng trong tế bào. Nó có thể sửa chữa và thay thế các vùng bị hư hỏng có chiều dài lên đến 30 đế và nó được điều khiển bởi sợi khuôn mẫu không bị hư hại. Các tổn thương DNA thông thường xảy ra do bức xạ tia cực tím và NER bảo vệ DNA bằng cách sửa chữa những hư hỏng đó ngay lập tức trước khi trở thành đột biến và truyền sang các thế hệ tương lai hoặc gây bệnh. NER đặc biệt cung cấp sự bảo vệ chống lại các đột biến gây ra gián tiếp bởi các yếu tố ngoại sinh như chất gây ung thư hóa học và môi trường. NER được nhìn thấy ở hầu hết tất cả các sinh vật và nó ghi nhận những hư hỏng gây ra sự biến dạng đáng kể trong chuỗi xoắn DNA.
Quá trình NER bao gồm hoạt động của nhiều protein như XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF, XPG, CSA, CSB, v.v. và tiến hành thông qua một số cơ chế giống như cắt và dán. Những protein này rất cần thiết để hoàn thành quá trình sửa chữa và khiếm khuyết ở một trong các protein NER là rất quan trọng và có thể gây ra các hội chứng lặn hiếm gặp: xeroderma pigmentosum (XP), hội chứng Cockayne (CS) và dạng cảm quang của rối loạn tóc giòn. loạn dưỡng trichothiodystrophy (TTD).
Hình 02: Sửa chữa Cắt bỏ Nucleotide
Sự khác biệt giữa Sửa chữa Cắt bỏ Cơ sở và Sửa chữa Cắt bỏ Nucleotide là gì?
Sửa chữa cắt bỏ cơ sở so với Sửa chữa cắt bỏ Nucleotide |
|
| Sửa chữa cắt bỏ cơ sở (BER) là một hệ thống sửa chữa DNA xảy ra trong tế bào. | Sửa chữa cắt bỏ nucleotide (NER) là một loại hệ thống sửa chữa DNA khác được tìm thấy trong tế bào. |
| Nhận biết các sản phẩm bổ sung DNA | |
| BER sửa chữa các hư hỏng đối với các sản phẩm bổ sung DNA nhỏ. | NER sửa chữa các sản phẩm bổ sung DNA lớn. |
| Hư hỏng DNA | |
| BER nhận ra những hư hỏng không gây biến dạng đáng kể cho chuỗi xoắn DNA. | NER nhận ra những thiệt hại gây ra biến dạng đáng kể cho chuỗi xoắn DNA. |
| Nguyên nhân gây hư hỏng DNA | |
| BER sửa chữa những hư hỏng do đột biến nội sinh gây ra. | NER sửa chữa những hư hỏng do đột biến ngoại sinh gây ra. |
| Phức tạp | |
| BER là hệ thống sửa chữa ít phức tạp nhất | Nó phức tạp hơn BER. |
| Cần Protein | |
| BER không yêu cầu các protein khác. | NER yêu cầu một số sản phẩm gen, đặc biệt là protein, để phân biệt các vùng bị hư hỏng và không bị tổn thương. |
| Phù hợp | |
| BER thích hợp để sửa chữa các hư hỏng cơ bản đơn lẻ. | NER thích hợp để thay thế các vùng bị hư hỏng. |
Tóm tắt - Sửa chữa Cắt bỏ Cơ sở so với Sửa chữa Cắt bỏ Nucleotide
NER và BER là hai loại quy trình sửa chữa cắt bỏ DNA được tìm thấy trong tế bào. BER có thể sửa chữa các hư hỏng nhỏ do nội sinh gây ra trong khi NER có thể sửa chữa các vùng hư hỏng có độ dài tới 30 cặp cơ sở chủ yếu do ngoại sinh gây ra. BER khác với NER ở các loại chất nền được công nhận và trong sự kiện phân tách ban đầu. BER cũng có thể nhận ra những hư hỏng không phải do biến dạng đáng kể trong chuỗi xoắn DNA trong khi NER nhận ra những biến dạng đáng kể của chuỗi xoắn DNA. Đây là sự khác biệt giữa sửa chữa cắt bỏ cơ sở và cắt bỏ nucleotide.
