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DNAの破損はどのように修復されますか

DNA損傷とも呼ばれるDNAの切断は、放射線への暴露、酸化ストレス、DNA複製中の誤差などのさまざまな要因のために発生する可能性があります。細胞は、これらの休憩を修復し、ゲノムの安定性を維持するためのいくつかのメカニズムを進化させました。 DNA修復に関与する重要なメカニズムは次のとおりです。

1。非互換性結合(NHEJ)

- これは比較的高速でエラーが発生しやすい修復経路であり、テンプレートを使用せずに壊れたDNA端を直接結合します。

-NHEJは、V(D)J組換えの間に発生する二本鎖切断(DSB)の修復に特に重要です。これは、抗体とT細胞受容体の多様性を生成するプロセスです。

-NHEJに関与する重要なタンパク質には、Ku70/Ku80ヘテロダイマー、DNA-PKCS、Artemis、およびXRCC4-Ligase IV複合体が含まれます。

2。相同組換え(HR)

-HRは、損傷したDNAを正確に修復するためにテンプレートとして相同DNA配列を使用するより正確な修復経路です。

-HRは、DNA複製中のDSBの修復において、および電離放射線によって引き起こされるDNA損傷に応じて、DSBの修復において重要な役割を果たします。

-HRに関与する重要なタンパク質には、MRN複合体(MRE11、RAD50、NBS1)、BRCA1、BRCA2、RAD51、およびさまざまなDNAポリメラーゼおよびヘリカーゼが含まれます。

3。基本切除修復(BER)

-BERは、DNAの損傷または修正された個々の塩基を修理する経路です。

- 特定のDNAグリコシラーゼによる損傷した塩基の除去を伴い、その後、切除された塩基がDNAポリメラーゼとリガーゼによる正しいヌクレオチドを置き換えます。

4。ヌクレオチド切除修復(NER)

-NERは、DNA構造を歪める可能性のある紫外線(UV)放射によって引き起こされるものなど、かさばるDNA病変を除去する経路です。

-NERには、特定のタンパク質による損傷した部位の認識が含まれ、その後、病変を含むDNAの短いセグメントとその後のDNA修復合成が含まれます。

5。ミスマッチ修復(MMR)

-MMRは、DNA複製中に発生するエラーを検出および修正し、新しく合成されたDNAの忠実度を確保します。

-MLH1、MSH2、MSH6、およびPMS2を含むMMRタンパク質は、不一致の塩基対または小さな挿入/削除ループを特定し、修復プロセスを開始します。

これらのDNA修復メカニズムは、ゲノムの完全性と安定性を維持するために連携します。機能不全のDNA修復は、癌や神経変性障害を含むさまざまな疾患に関連するゲノム不安定性につながる可能性があります。

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