1。DNA損傷センシング:
細胞には、DNAを常に損傷のために監視する特殊なタンパク質があります。 DNA損傷が発生すると、これらのセンサータンパク質は損傷した部位に結合し、DNA修復プロセスを開始します。
2。DNA修復経路:
いくつかのDNA修復経路があり、それぞれが特定の種類のDNA損傷の修復に特化しています。修復経路の選択は、損傷の性質と程度に依存します。
a)ベース切除修復(BER):BERは、酸化的損傷やアルキル化などの個々の塩基に損傷を修復します。
b)ヌクレオチド切除修復(NER):NERは、UV放射または特定の化学物質によって引き起こされるかさばるDNA病変を除去します。
c)ミスマッチ修復(MMR):MMRは、DNA複製中に発生するエラーを修正し、新しく合成されたDNAの忠実度を確保します。
D)相同組換え(HR):HRは、テンプレートとして損傷のない相同DNA配列を使用して、二本鎖切断を修復します。
e)非同種終了結合(NHEJ):NHEJは、壊れたDNA末端に直接結合します。
3。DNA修復の規制:
細胞はDNA修復経路を厳密に調節して、ゲノムの安定性を維持し、突然変異につながる可能性のある過剰な修復活動を防ぎます。ここに規制のメカニズムがいくつかあります。
a)細胞周期のチェックポイント:DNA損傷は、細胞周期のチェックポイントを引き起こす可能性があり、細胞周期を介した細胞の進行を停止して、複製または分割前の修復に十分な時間を確保します。
b)DNA修復タンパク質:DNA修復タンパク質の発現と活性は、DNA損傷自体を含むさまざまな細胞シグナルによって調節されます。 DNA修復に関与するタンパク質の中には、構成的に発現されるものもあれば、DNA損傷に応じて誘導されるものもあります。
c)翻訳後修飾:DNA修復タンパク質は、他のタンパク質との活性、安定性、および相互作用を調節するリン酸化、アセチル化、ユビキチン化などの翻訳後修飾を受ける可能性があります。
D)シグナル伝達経路:DNA損傷は、DNA修復、細胞周期チェックポイント、およびDNA損傷に対するその他の細胞応答を調整するDNA損傷応答(DDR)経路などの特定のシグナル伝達経路を活性化します。
全体として、細胞は洗練された調節メカニズムを使用して、損傷したDNAの効率的かつ正確な修復を確保し、それによりゲノムの完全性を維持し、細胞の恒常性を維持します。 DNA修復経路の調節不全は、ゲノムの不安定性につながり、癌や遺伝的障害を含むさまざまなヒト疾患に寄与する可能性があります。