主な違い 塩基除去修復とヌクレオチド除去修復の違いは、塩基除去修復経路が損傷した塩基のみを修正することです。これは、かさばらない損傷です。一方、ヌクレオチド除去修復経路は、短い一本鎖の除去を通じてかさばる DNA 付加物を修正します。病変に沿った DNA セグメント。
簡単に言うと、塩基除去修復とヌクレオチド除去修復は、DNA 損傷を修復する 3 種類の除去修復経路のうちの 2 つです。一般に、DNA 損傷は、変異原、化学薬品、または放射線の結果として発生する可能性があります。また、それらは多くの病気や癌に寄与しています。
対象となる主な分野
1. 基部切除修復とは
– 定義、プロセス、重要性
2. ヌクレオチド除去修復とは
– 定義、プロセス、重要性
3. 塩基除去修復とヌクレオチド除去修復の類似点
– 共通機能の概要
4. 塩基除去修復とヌクレオチド除去修復の違い
– 主な相違点の比較
主な用語
塩基除去修復、DNA 付加体、DNA 損傷、除去修復、ヌクレオチド除去修復
基部切除修復とは
塩基除去修復 (BER) は除去修復メカニズムの 1 つであり、化学薬品や変異原によって引き起こされた、らせんを歪めない小さな DNA 損傷を除去します。したがって、塩基除去修復の主な重要な機能の 1 つは、小さな病変を修復することです。ここで、このタイプの損傷は、DNA の相補的な塩基の水素結合と塩基対形成に影響を与えます。それにより、それらはミスペアによる突然変異をもたらすか、複製中に DNA の切断につながる可能性があります。一般に、一塩基変化をもたらす DNA の化学的損傷の 3 つのメカニズムは、アルキル化、脱アミノ化、および酸化です。
図 1:ベース切除修復
さらに、DNA グリコシラーゼは、DNA 損傷を認識することで塩基除去修復を開始し、損傷した塩基を二重らせんから外して AP 部位を形成する酵素です。次に、AP エンドヌクレアーゼが AP 部位を切断し、5' デオキシリボースリン酸（dRP）に隣接する 3' OH を残します。その後、得られた一本鎖切断は、単一のヌクレオチドを置換する短いパッチとして、または 2 ～ 10 ヌクレオチドを置換する長いパッチとして進行する可能性があります。続いて、pol β は短いパッチを触媒する役割を担い、一方、pol δ および pol ε は長いパッチを触媒する役割を担います。例えば、フラップエンドヌクレアーゼである FEN1 は、ロングパッチで生成された 5' フラップを除去します。最後に、DNA リガーゼ III は短いパッチでニックを封印し、DNA リガーゼ I は長いパッチでニックを封印します。
Nucleotide Excision Repairとは
ヌクレオチド除去修復 (NER) は、主に紫外線によって引き起こされるかさばるヘリックスを歪める DNA 損傷の除去に関与する除去修復のもう 1 つのメカニズムです。 BER と比較して、NER はチミン二量体や 6,4-光生成物などの大きな DNA 付加物を修復します。さらに、ヌクレオチド除去修復の主な特徴は、塩基除去修復のような少数の塩基とは対照的に、一本鎖DNAの短い断片の除去です。最終的に、DNA ポリメラーゼは、相補鎖の塩基に従って欠落しているフラグメントを再合成します。
図 2:ヌクレオチド除去修復
さらに、ヌクレオチド除去修復には 2 つの経路があります。それらは、グローバル ゲノム NER（GG-NER または GGR）および転写共役 NER（TC-NER または TCR）です。ここで、2 つの経路の主な違いは、DNA 損傷を認識する方法です。ただし、両方の経路は、損傷の切除、修復、および結紮において同様に進行します。基本的に、グローバル ゲノム NER では、DNA 損傷結合 (DDB) および XPC-Rad23B 複合体が DNA 損傷の認識に関与しています。一方、転写共役型 NER では、RNA ポリメラーゼが DNA の損傷部位で止まると修復メカニズムが開始します。その後、TFIIH は二重切開の原因となる酵素であり、XPG と XPF-ERCC1 は病変を切除します。最後に、pol δ、ε、および/またはκによって元のヌクレオチド配列が復元された後、 DNAリガーゼIとFEN1またはDNAリガーゼIIIがニックを封印します。
塩基除去修復とヌクレオチド除去修復の類似点
- 塩基除去修復と塩基除去修復は3 つの除去修復メカニズムのうちの 2 つ、3 つ目は DNA ミスマッチ修復 (MMR) です。
- どちらのメカニズムも、化学物質による DNA 損傷を修復します、放射線または変異原。
- 一般に、DNA 損傷は細胞の構造変化を引き起こします。 DNA、複製メカニズムが適切に機能するのを防ぎます。
- したがって、DNA 損傷は多くの原因となる可能性があります。病気と癌。
- 両方の切除修復メカニズムは一本鎖です損傷した DNA 鎖を切断し、残りの相補的 DNA 鎖に従って再合成する損傷修復。
- ここでは、酵素またはタンパク質複合体が原因ですDNA ポリメラーゼが除去された DNA を再合成する間、損傷した DNA を除去します。最後に、長いパッチでは DNA リガーゼ I と FEN1、短いパッチでは DNA リガーゼ III がニックをシールします。
塩基除去修復とヌクレオチド除去修復の違い
定義
塩基除去修復は細胞メカニズムを指し、ヘリックスを歪めない小さな塩基損傷をゲノムから除去することによって損傷した DNA を修復しますが、ヌクレオチド除去修復は特に DNA 修復メカニズムを指します。紫外線 (UV) 光によって誘発される DNA 損傷を除去するのに重要です。
DNA損傷の種類
塩基除去修復はヘリックスを歪めない小さな病変を修正し、ヌクレオチド除去修復はヘリックスを歪ませる大きな病変を修正します。
DNA損傷の種類 – 例
塩基除去修復メカニズムは、主に脱アミノ化、アルキル化、および酸化によって生じる修飾を処理しますが、ヌクレオチド除去修復は、主に紫外線によって引き起こされる DNA 損傷を処理します。
変更の種類
塩基除去修復は主に化学的損傷を修正します。これは水素結合と通常の塩基対形成に影響を与えますが、ヌクレオチド除去修復は チミン二量体と 6,4-光生成物を修正します。
原因による DNA 損傷
塩基除去修復は内因性変異原による損傷を修復し、ヌクレオチド除去修復は外因性変異原による損傷を修復します。
DNA損傷の切除
DNA グリコシラーゼと AP エンドヌクレアーゼは、塩基除去修復における DNA 損傷の認識と除去に関与しますが、DDB と XPC-Rad23B を含むタンパク質は認識と XPG と XPF- に関与します。 ERCC1 は、ヌクレオチド除去修復における DNA 損傷の除去に関与しています。
DNA損傷の除去
塩基除去修復ではほとんどの塩基が除去されませんが、ヌクレオチド除去修復では短い一本鎖フラグメントが DNA 損傷とともに除去されます。
病気
欠陥のある塩基除去修復メカニズムは癌の発生に寄与する可能性があり、欠陥のあるヌクレオチド除去修復メカニズムは色素性乾皮症やコケイン症候群を引き起こす可能性があります。
結論
塩基除去修復は、化学物質や変異原によって引き起こされた DNA 損傷の除去に関与する除去修復メカニズムの一種です。一般に、このタイプの DNA 損傷は小さく、ヘリックスの歪みはありません。また、それらを除去するために、修復メカニズムは損傷したベースのみを除去します。一方、ヌクレオチド除去修復は、主に紫外線によって引き起こされる DNA 損傷の除去に関与する別のタイプの除去修復メカニズムです。ただし、それらはかさばる病変であり、らせんが歪んでいます。一方、ヌクレオチド除去修復メカニズムは、損傷とともに短い DNA 断片を除去し、後で DNA ポリメラーゼによって再合成されます。したがって、塩基除去修復とヌクレオチド除去修復の主な違いは、修復する DNA 損傷の種類と DNA 損傷修復のメカニズムです。
