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13.9: 核苷酸切除修复
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13.9: 核苷酸切除修复

“暴露在诱变剂中会损伤DNA,导致大面积损伤,扭曲双螺旋结构或阻碍正确的转录。受损的DNA可以通过核苷酸切除修复(ner)过程检测和修复。ner利用一组特殊的蛋白质,首先扫描DNA以检测受损区域。下一步,内质网蛋白分离链并切除受损区域。最后,他们用新的匹配核苷酸来协调替换。”

DNA畸变与损伤

细胞经常暴露在环境中的诱变剂中,这些诱变剂会破坏DNA并产生突变。紫外线辐射是最常见的诱变剂之一,据估计会给DNA带来大量的变化。这些包括结构上的弯曲或扭结,可以阻止DNA复制或转录。如果这些错误得不到纠正,损伤会导致突变,而突变又会导致癌症或疾病,这取决于哪些序列被破坏。

受损区域的识别和修复

核苷酸切除修复依赖于特定的蛋白质复合物来识别DNA的受损区域,并标记它们以便去除和修复。在原核生物中,这个过程涉及三种蛋白质:UvrA, UvrB 和 UvrC。前两种蛋白质以复合物的形式协同工作,沿着DNA链行进,以检测任何物理畸变。

一旦确定,受损部位的链被分离,并且诸如UvrC的核酸内切酶切割并切除受影响的区域。DNA聚合酶用新核苷酸填补缺口,然后DNA连接酶将新DNA和旧DNA之间的边缘封闭起来。

内质网突变有严重后果

在原核生物中,内质网复合物由三种Uvr蛋白组成,但在真核生物中,有十几种蛋白质起调节DNA修复的作用。在人类中,内质网途径的突变可导致诸如着色性干皮病 (XP)等疾病,这与皮肤癌发病率增加2000倍有关。患xp的人对紫外线非常敏感,只要暴露在阳光下几分钟,就会发生严重的皮肤烧伤。此外, XP患者可能表现出早衰的迹象,并经常出现神经异常。如果没有一个有效的修复机制,DNA损伤会累积并导致异常细胞死亡或潜在的癌症肿瘤。


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