7.2:
الاصلاح بإستئصال قاعدة
7.2:
الاصلاح بإستئصال قاعدة
أحد الأضرار الشائعة للحمض النووي هو التغيير الكيميائي للقواعد المفردة عن طريق الألكلة أو الأكسدة أو نزع الأمين. تسبب القواعد المتغيرة سوء الاقتران وتكسر الخيوط أثناء النسخ المتماثل. هذا النوع من الضرر يسبب تغيراً طفيفاً في بنية الحلزون المزدوج للحمض النووي و يمكن إصلاحه عن طريق مسارات إصلاح استئصال القاعدة (BER). يصحح BER تسلسل الحمض النووي التالف عن طريق إزالة القاعدة التالفة واستعادة تسلسل القاعدة الأصلي باستخدام الخيط التكميلي كقالب.
تتمثل الخطوة الأولى لـ BER في التعرف على تلف الحمض النووي، والذي يحدث بواسطة جليكوزيلات الحمض النووي. اعتماداً على نوع القاعدة، يقطع جليكوزيلاز معين الرابطة N-جليكوزيديك بين قاعدة النيوكليوتيدات والريبوز، تاركاً العمود الفقري للفوسفات في الحمض النووي سليماً ولكنه يخلق موقعاً أبورينياً أو أبيريميديني (AP). تُحدث إنزيمات الجليكوزيلات ثنائية الوظيفة شقاً في سلسلة الفوسفوديستر، مما يؤدي إلى تكوين 5’؛ أو 3’؛ فوسفات. لا تُظهر إنزيمات الجليكوزيلات أحادية الوظيفة هذه الخاصية ويجب أن تعتمد على نوكلياز AP لشق رابط فوسفات السكر، 5’؛ إلى موقع أبازيك، ينتج 3 & # 8217 ؛ OH و 5 & # 8217 ؛ ديوكسيريبوفوسفات. استناداً إلى اقتران W-C المقابل، يُدرج بوليميراز الحمض النووي القاعدة الصحيحة ويستخدم نشاط AP-لياز المرتبط به لإزالة فوسفات الديوكسيريبوز. يتم ختم النك في العمود الفقري بواسطة DNA ليجاز. يستخدم كل من DNA ليجاز III و DNA بوليميراز البروتين XRCC1 كسقالة لربط موقع الإصلاح.
يمكن أن تؤدي الطفرات في بروتينات مسارات BER إلى أنواع مختلفة من السرطان. على سبيل المثال، ترتبط طفرة في جليكوزيلاز OGG1 البشري بزيادة خطر الإصابة بسرطان الرئة والبنكرياس.
Suggested Reading
- Krokan, Hans E., and Magnar Bjørås. "Base excision repair." Cold Spring Harbor perspectives in biology 5, no. 4 (2013): a012583.
- Lindahl, Tomas, Peter Karran, and Richard D. Wood. "DNA excision repair pathways." Current opinion in genetics & development 7, no. 2 (1997): 158-169.