Différence entre la réparation de mismatch et la réparation de l'excision de nucléotide
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Différence clé - réparation de mismatch vs réparation d'excision de nucléotide
Des dizaines et des milliers de dommages à l'ADN se produisent chaque jour dans la cellule. Il induit des modifications des processus cellulaires tels que la réplication, la transcription ainsi que la viabilité de la cellule. Dans certains cas, les mutations causées par ces dommages à l'ADN peuvent entraîner des maladies délétères telles que le cancer et les syndromes associés au vieillissement (ex: Progeria). Indépendamment de ces dommages, la cellule initie un mécanisme de réparation en cascade hautement organisé appelé réactions aux dommages de l'ADN. Plusieurs systèmes de réparation de l'ADN ont été identifiés dans le système cellulaire; ceux-ci sont connus sous le nom de réparation par excision de base (BER), de réparation par mismatch (MMR), de réparation par excision de nucléotide (NER), de réparation de rupture de double brin. La réparation par excision de nucléotides est un système extrêmement polyvalent qui reconnaît et supprime les lésions d’ADN volumineuses par distorsion en hélice. En revanche, la réparation des mésappariements remplace les bases mal incorporées lors de la réplication. La principale différence entre la réparation par mésappariement et la réparation par excision de nucléotide est que la réparation par excision de nucléotide (NER) est utilisée pour éliminer les dimères de pyrimidine formés par irradiation UV et les lésions volumineuses en hélice causées par les adduits chimiques, tandis que le système de réparation par mésappariement joue un rôle important dans la correction des bases mal incorporées échappées des enzymes de réplication (ADN polymérase 1). En plus des bases mal appariées, les protéines du système MMR peuvent également réparer les boucles d'insertion / délétions (IDL) résultant du glissement de la polymérase lors de la réplication de séquences d'ADN répétitives..
CONTENU
1. Vue d'ensemble et différence clé
2. Quelle est la réparation de mismatch
3. Qu'est-ce que la réparation par excès de nucléotide?
4. Comparaison côte à côte - Réparation de mismatch vs réparation d'excision de nucléotide
5. Résumé
Qu'est-ce que la réparation par excès de nucléotide??
La caractéristique la plus distinguée de la réparation par excision de nucléotide est qu’elle répare les dommages de nucléotide modifiés causés par des distorsions importantes dans la double hélice de l’ADN. Il est observé chez presque tous les organismes examinés à ce jour. Uvr A, Uvr B, Uvr C (excinucléases) Uvr D (une hélicase) sont les enzymes les plus connues impliquées dans le NER qui déclenchent la réparation de l'ADN dans l'organisme modèle Ecoli. Le complexe enzymatique multi-sous-unités d'Uvr ABC produit les polypeptides Uvr A, Uvr B, Uvr C. Les gènes codés pour les polypeptides susmentionnés sont les enzymes uvr A, uvr B, uvr C. Uvr A et B reconnaissent collectivement la distorsion induite par le dommage qui est causée à la double hélice de l'ADN, telle que des gradateurs de pyrimidine dus au rayonnement UV. Uvr A est une enzyme ATPase et il s'agit d'une réaction autocatalytique. Ensuite, Uvr A quitte l'ADN alors que le complexe Uvr BC (nucléase active) coupe l'ADN des deux côtés des dommages catalysés par l'ATP. Une autre protéine appelée Uvr D codée par le gène uvrD est une enzyme hélicase II qui détruit l’ADN résultant de la libération d’un segment d’ADN endommagé simple brin. Cela laisse un vide dans l'hélice de l'ADN. Une fois le segment endommagé excisé, il reste un intervalle de 12 à 13 nucléotides dans le brin d’ADN. Celle-ci est remplie par l'enzyme ADN polymérase I et le pseudo est scellé par l'ADN ligase. L'ATP est nécessaire à trois étapes de cette réaction. Le mécanisme NER peut également être identifié chez les humains ressemblant à des mammifères. Chez l'homme, l'état de la peau appelé Xeroderma pigmentosum est dû aux dimères de l'ADN provoqués par l'irradiation par les UV. Les gènes XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF et XPG produisent des protéines pour remplacer les dommages causés à l'ADN. Les protéines des gènes XPA, XPC, XPE, XPF et XPG ont l'activité de la nucléase. D'autre part, les protéines des gènes XPB et XPD montrent l'activité de l'hélicase analogue à l'Uvr D dans E. coli.
Figure 01: Réparation de l'excision de nucléotide
Quelle est la réparation de mismatch?
Le système de réparation des mésappariements est initié lors de la synthèse de l'ADN. Même avec la sous-unité € fonctionnelle, l’ADN polymérase III permet l’incorporation d’un mauvais nucléotide pour la synthèse toutes les 10 semaines.8 paires de base. Les protéines de réparation de mésappariements reconnaissent ce nucléotide, l'excisent et le remplacent par le nucléotide correct responsable du degré de précision final. La méthylation de l'ADN est essentielle pour que les protéines de ROR reconnaissent le brin parent du brin nouvellement synthétisé. La méthylation du nucléotide adénine (A) dans un motif GATC d'un brin nouvellement synthétisé est un peu retardée. D'autre part, le brin parent adénine nucléotide dans le motif GATC a déjà méthylé. Les protéines de MMR reconnaissent le brin nouvellement synthétisé par cette différence par rapport au brin parent et démarrent la réparation de mésappariement dans un brin nouvellement synthétisé avant qu'il ne soit méthylé. Les protéines MMR dirigent leur activité de réparation pour exciser le mauvais nucléotide avant que le brin d'ADN nouvellement répliqué ne soit méthylé. Les enzymes Mut H, Mut L et Mut S codées par les gènes mut H, Mut L, Mut S catalysent ces réactions dans Ecoli. La protéine Mut S reconnaît sept des huit paires de bases de mésappariement possibles, à l'exception de C: C, et se lie au site de mésappariement dans l'ADN duplex. Avec les ATP liés, Mut L et Mut S rejoignent le complexe plus tard. Le complexe transfère quelques milliers de paires de bases jusqu'à trouver un motif GATC hémiméthylé. L'activité nucléase dormante de la protéine Mut H est activée dès qu'elle trouve un motif GATC hémiméthylé. Il clive le brin d'ADN non méthylé en laissant un 5 'entaille en G nucléotide du motif GATC non méthylé (brin d'ADN nouvellement synthétisé). Ensuite, Mut H. trouve le même brin de l'autre côté de la discordance. Dans le reste des étapes, les actions collectives d'Uvr D, une protéine hélicase, Mut U, SSB et l'exonucléase I excisent le nucléotide incorrect dans le monocaténaire. ADN L'espace formé lors de l'excision est comblé par l'ADN polymérase III et scellé par la ligase. Un système similaire peut être identifié chez la souris et l'homme. La mutation de hMLH1, hMSH1 et hMSH2 humains est impliquée dans le cancer du côlon héréditaire sans polypose qui dérégule la division cellulaire des cellules du côlon.
Figure 02: Réparations incompatibles
Quelle est la différence entre Mismatch Repair et Nucleotide Excision Repair??
Réparation de mésappariements vs réparation d'excision de nucléotides | |
| Le système de réparation des correspondances se produit pendant la post-réplication. | Ceci est impliqué dans l'élimination des dimères de pyrimidine dus à l'irradiation U.V et à d'autres lésions de l'ADN dues à l'adduction chimique. |
| Les enzymes | |
| Il est catalysé par Mut S, Mut L, Mut H, Uvr D, SSB et exonucléase I. | Il est catalysé par les enzymes Uvr A, Uvr B, Uvr C et UvrD.. |
| Méthylation | |
| Il est essentiel d'initier la réaction. | La méthylation de l'ADN n'est pas nécessaire pour déclencher la réaction. |
| Action des enzymes | |
| Mut H est une endonucléase. | Uvr B et Uvr C sont des exonucléases. |
| Occasion | |
| Cela se produit spécifiquement pendant la réplication. | Cela se produit lorsqu’il est exposé à des virus UV ou à des mutagènes chimiques, pas pendant la réplication. |
| Préservation | |
| Il est hautement conservé | Ce n'est pas très conservé. |
| Combler les lacunes | |
| C'est fait par l'ADN polymérase III. | C'est fait par l'ADN polymérase I. |
Résumé - Réparation de mismatch vs réparation d'excision de nucléotide
La réparation des mésappariements (RMO) et la réparation de l'excision des nucléotides (NER) sont deux mécanismes qui se produisent dans la cellule afin de rectifier les dommages à l'ADN et les distorsions causées par divers agents. Ceux-ci sont collectivement nommés mécanismes de réparation de l'ADN. La réparation par excision de nucléotides répare les dommages nucléotidiques modifiés, généralement les dommages importants causés par la double hélice de l'ADN, dus à l'exposition à l'irradiation UV et aux adduits chimiques. Les protéines de réparation des mésappariements reconnaissent le mauvais nucléotide, l'excisent et le remplacent par le bon nucléotide. Ce processus est responsable du degré de précision final lors de la réplication..
Référence:
1. Cooper, Geoffrey M. «DNA Repair». La cellule: une approche moléculaire. 2e édition.U.S. National Library of Medicine, 1er janvier 1970. Web. 09 mars 2017.
2. "Mécanismes et fonctions de la réparation des mésappariements d'ADN." Recherche sur les cellules. Bibliothèque nationale de médecine des États-Unis, n.d. Web. 09 mars 2017.
Courtoisie d'image:
1. “Nucleotide Excision Repair-journal.pbio.0040203.g001” Par Jill O. Fuss, Priscilla K. Cooper - (CC PAR 2.5) via Wikimedia Commons
2. «Ecoli, réparation des mésappariements d'ADN» Par Kenji Fukui - (CC BY 4.0) via Wikimedia Commons
