Back to chapter

7.2:

Baz Eksizyon Onarımı

JoVE Core
Molecular Biology
This content is Free Access.
JoVE Core Molecular Biology
Base Excision Repair

Languages

Share

Hasarlı DNA’yı tamir etmenin en yaygın yolu, hasarlı kısmı kesip çıkarmak, hasarsız tamamlayıcı zincirden yeniden kopyalamak ve parçaları birleştirmek veya boşluğu kapatmaktır Bu genel kes, kopyala ve yapıştır modeli, her tip eksizyon mekanizmasında geçerlidir. Baz eksizyon tamiri veya BER;kendiliğinden oluşan veya çevresel toksinlerin neden olduğu deaminasyon, oksidasyon ve alkilasyonun neden olduğu küçük baz hasarlarını düzeltir. BER’de, DNA glikosilazları adı verilen yaklaşık 11 farklı enzimden oluşan bir grup, farklı değiştirilmiş bazları tanır ve bunların ortadan kaldırılmasını katalize eder.Değişikliğe uğramış bazlar, zayıf baz çiftleri oluşturur;bu çiftler, glikosilazlar tarafından algılanır. DNA glikosilaz, böyle zayıf bir baz çifti ile karşılaştığında, bitişik baz çiftlerini birbirinden ayırır ve değiştirilmiş bazı, sarmal dışına doğru döndürür. Bu döndürme, enzimin bazın tüm yönleriyle etkileşime girerek onu doğru bir şekilde tanımlamasını sağlar.Tanımlama sonrasında, DNA glikozilaz, değiştirilmiş DNA bazı ile deoksiriboz arasındaki bağı keserek, serbest bazı bırakır ve DNA sarmalında bir boşluk oluşturur. Bu boşluk, AP endonükleaz veya APE adlı bir enzim tarafından tanınır;bu enzim, fosfodiesteraz adlı bir enzimle birlikte polinükleotid zinciri içindeki fosfodiester omurgasını keser. Boşluk konumundaki tamamlayıcı zincirden doğru bazı kopyalayan DNA polimeraz beta, DNA sarmalındaki eksik bazı doldurur.Daha sonra, DNA ligaz adı verilen bir enzim, kalan aralığı birleştirerek kusursuz onarılmış bir DNA molekülü oluşturur.

7.2:

Baz Eksizyon Onarımı

Yaygın DNA hasarlarından biri, tek bazların alkilasyon, oksidasyon veya deaminasyon ile kimyasal olarak değiştirilmesidir. Değiştirilmiş bazlar, çoğaltma sırasında yanlış eşleşmeye ve iplikçiklerin kırılmasına neden olur. Bu tür bir hasar, DNA çift sarmal yapısında minimum değişikliğe neden olur ve baz eksizyon onarımı (BER) yolları ile onarılabilir. BER, hasarlı bazı çıkararak ve tamamlayıcı ipliği şablon olarak kullanarak orijinal baz dizisini geri yükleyerek hasarlı DNA dizilerini düzeltir.

BER'İN ilk adımı, DNA glikosilazları tarafından yapılan DNA hasarının tanınmasıdır. Baz tipine bağlı olarak, spesifik bir glikosilaz, nükleotid baz ve riboz arasındaki N-glikosidik bağı keser, DNA'nın fosfat omurgasını sağlam bırakır, ancak bir apurinik veya apirimidinik (AP) bölge oluşturur. Bifonksiyonel glikosilazlar, fosfodiester zincirinde bir kesi yapar ve 5' veya 3' fosfat oluşumuna neden olur. Monofonksiyonel glikosilazlar bu özelliği göstermezler ve şeker-fosfat bağlantısını, 5' abazik bölgeye bölmek için bir AP Endonükleaza bağlı olmak zorunda kalırlar, bir 3'OH ve bir 5'deoksiribofosfat üretirler. Karşılık gelen W-C eşleşmesine dayanarak, DNA polimeraz doğru bazı ekler ve deoksiriboz fosfatı çıkarmak için ilişkili AP-liyaz aktivitesini kullanır. Omurgadaki çentik DNA ligaz ile kapatılır. Hem DNA LİGAZ III hem de DNA polimeraz, onarım bölgesini bağlamak için bir iskele olarak XRCC1 proteinini kullanır.

BER yollarının proteinlerindeki mutasyonlar çeşitli kanser türlerine yol açabilir. Örneğin, insan glikosilaz OGG1'deki bir mutasyon, akciğer ve pankreas kanserleri için artan bir riskle ilişkilidir.

Suggested Reading

  1. Krokan, Hans E., and Magnar Bjørås. "Base excision repair." Cold Spring Harbor perspectives in biology 5, no. 4 (2013): a012583.
  2. Lindahl, Tomas, Peter Karran, and Richard D. Wood. "DNA excision repair pathways." Current opinion in genetics & development 7, no. 2 (1997): 158-169.