Differenza chiave: riparazione per escissione di basi vs riparazione per escissione di nucleotidi
Il DNA è spesso soggetto a danni dovuti a vari fattori interni ed esterni. Tuttavia i sistemi di riparazione cellulare correggono immediatamente e costantemente i danni prima che diventino mutazioni o prima che vengano trasferiti alle generazioni successive. Esistono tre tipi di sistemi di riparazione per escissione nelle cellule: riparazione per escissione di nucleotidi (NER), riparazione per escissione di basi (BER) e riparazione per mancata corrispondenza del DNA (MMR) per riparare i danni al DNA a filamento singolo. La differenza chiave tra la riparazione dell'escissione della base e la riparazione dell'escissione del nucleotide è quella la riparazione dell'escissione della base è un semplice sistema di riparazione che funziona nelle cellule per riparare i danni di un singolo nucleotide causati endogenamente mentre la riparazione dell'escissione del nucleotide è un sistema di riparazione complesso che funziona nelle cellule per riparare in modo comparativo regioni più grandi e danneggiate causate in modo esogeno.
INDICE
1. Panoramica e differenza fondamentale
2. Che cos'è la riparazione per escissione di basi
3. Che cos'è la riparazione per escissione di nucleotidi
4. Confronto affiancato - Riparazione per escissione di basi vs Riparazione per escissione di nucleotidi
5. Riepilogo
Cos'è la riparazione per escissione di base?
La riparazione per escissione della base è la versione più semplice del sistema di riparazione del DNA che le cellule hanno. È usato per riparare piccoli danni nel DNA. Le basi del DNA vengono modificate a causa della deaminazione o dell'alchilazione. Quando ci sono danni alla base, la DNA glicosilasi riconosce e attiva il sistema di riparazione dell'escissione della base e lo recupera con l'aiuto degli enzimi AP endonucleasi, DNA polimerasi e DNA ligasi. I seguenti passaggi sono coinvolti nel sistema BER.
- Riconoscimento e rimozione di una base errata o danneggiata da parte di una DNA glicosilasi per creare un sito abasico (siti di perdita di basi - siti apiurinici o apirimidinici).
- Incisione del sito abasico da parte di un'endonucleasi apurinica / apirimidinica
- Rimozione del frammento di zucchero rimanente da una liasi o fosfodiesterasi
- Riempimento dello spazio mediante una DNA polimerasi
- Sigillatura del nick da una DNA ligasi
Figura 01: percorso di riparazione dell'escissione della base
Cos'è la riparazione per escissione di nucleotidi?
Nucleotide Excision Repair (NER) è un importante sistema di riparazione dell'escissione del DNA nelle cellule. È in grado di riparare e sostituire regioni danneggiate fino a 30 basi di lunghezza ed è diretto dal filo della dima non danneggiato. I danni comuni al DNA si verificano a causa delle radiazioni ultraviolette e il NER protegge il DNA riparando quei danni immediatamente prima che diventino mutazioni e passino alle generazioni future o causino malattie. NER fornisce specificamente protezione contro le mutazioni causate indirettamente da fattori esogeni come agenti cancerogeni ambientali e chimici. Il NER è presente in quasi tutti gli organismi e riconosce i danni che causano una distorsione significativa nell'elica del DNA.
Il processo NER coinvolge l'azione di molte proteine come XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF, XPG, CSA, CSB, ecc. E procede attraverso diversi meccanismi di taglio e pasta. Queste proteine sono essenziali per il completamento del processo di riparazione e un difetto in una delle proteine NER è vitale e può causare rare sindromi recessive: xeroderma pigmentoso (XP), sindrome di Cockayne (CS) e la forma fotosensibile della malattia dei capelli fragili tricotiodistrofia (TTD).
Figura 02: riparazione per escissione di nucleotidi
Qual è la differenza tra la riparazione per escissione di basi e la riparazione per escissione di nucleotidi?
Articolo diff. Al centro prima della tabella
Riparazione di escissione di base vs Riparazione di escissione di nucleotidi |
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| Base Excision Repair (BER) è un sistema di riparazione del DNA che si verifica nelle cellule. | La riparazione per escissione dei nucleotidi (NER) è un altro tipo di sistema di riparazione del DNA che si trova nelle cellule. |
| Riconoscere gli addotti del DNA | |
| Il BER ripara i danni ai piccoli addotti del DNA. | Il NER ripara i grandi addotti del DNA. |
| Danni al DNA | |
| BER riconosce i danni che non provocano distorsioni significative all'elica del DNA. | Il NER riconosce i danni che causano distorsioni significative all'elica del DNA. |
| Cause di danni al DNA | |
| Il BER ripara i danni causati dai mutageni endogeni. | Il NER ripara i danni causati dai mutageni esogeni. |
| Complessità | |
| Il BER è il sistema di riparazione meno complesso | È più complesso del BER. |
| Necessità di proteine | |
| BER non richiede altre proteine. | Il NER richiede diversi prodotti genici, in particolare proteine, per discriminare le regioni danneggiate e non danneggiate. |
| adeguatezza | |
| Il BER è adatto per correggere danni su base singola. | NER è adatto per sostituire le regioni danneggiate. |
Riepilogo: riparazione per escissione di basi vs riparazione per escissione di nucleotidi
NER e BER sono due tipi di processi di riparazione dell'escissione del DNA presenti nelle cellule. Il BER è in grado di riparare piccoli danni causati in modo endogeno mentre il NER è in grado di riparare regioni di danno fino a una lunghezza di 30 paia di basi causate principalmente per via esogena. Il BER differisce dal NER nei tipi di substrati riconosciuti e nell'evento di scissione iniziale. Il BER può anche riconoscere i danni che non sono stati causati da distorsioni significative nell'elica del DNA mentre il NER riconosce distorsioni significative dell'elica del DNA. Questa è la differenza tra la riparazione dell'asportazione della base e l'escissione del nucleotide.
Cortesia dell'immagine:
1. "Dna repair base excersion en" di LadyofHats - (Public Domain) via Commons Wikimedia
2. "Una rappresentazione schematica di modelli per il percorso di riparazione dell'escissione dei nucleotidi controllata dalle proteine Uvr" di Rihito Morita, Shuhei Nakane, Atsuhiro Shimada, Masao Inoue, Hitoshi Iino, Taisuke Wakamatsu, Kenji Fukui, Noriko Nakagawa, Ryoji Masui e Seiki Kuramitsu - (CC BY 1.0) tramite Commons Wikimedia
