塩基除去修復とヌクレオチド除去修復の違いは何ですか

NS 主な違い 塩基除去修復とヌクレオチド除去修復の間には、塩基除去修復経路は、かさばらない病変である損傷した塩基のみを修正しますが、ヌクレオチド除去修復経路は、病変とともに短い一本鎖DNAセグメントを除去することにより、かさばるDNA付加物を修正します。さらに、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発生する修飾を処理します。しかし、ヌクレオチド除去修復は主に、チミン二量体や6,4-光生成物など、紫外線によって誘発されるDNA損傷を処理します。

簡単に言えば、塩基除去修復とヌクレオチド除去修復は、DNA損傷を修正する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、変異原物質、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の原因となります。

塩基除去修復、DNA付加物、DNA損傷、除去修復、ヌクレオチド除去修復

塩基除去修復とは何ですか

塩基除去修復（BER）は、化学薬品または変異原物質によって引き起こされる、らせんを歪まない小さなDNA損傷を除去する、除去修復メカニズムの1つです。したがって、塩基除去修復の主な重要な特徴の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、それらはミスペアリングによる突然変異をもたらす可能性があり、または複製中にDNAの破壊につながる可能性があります。一般に、一塩基の変化をもたらす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：塩基除去修復

さらに、DNAグリコシラーゼは、DNA損傷を認識し、損傷した塩基を二重らせんから反転させることによってAP部位を形成することにより、塩基除去修復の開始に関与する酵素です。次に、APエンドヌクレアーゼがAP部位を切断し、5 'デオキシリボースホスフェート（dRP）に隣接する3'OHを残します。その後、結果として生じる一本鎖切断は、単一ヌクレオチドを置き換える短いパッチとして、または2〜10ヌクレオチドを置き換える長いパッチとして進行する可能性があります。続いて、polβは短いパッチを触媒する役割を果たし、polδとpolεは長いパッチを触媒する役割を果たします。たとえば、フラップエンドヌクレアーゼであるFEN1は、長い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。

ヌクレオチド除去修復とは何ですか

ヌクレオチド除去修復（NER）は、主にUV光によって引き起こされるかさばるらせんを歪める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-光生成物などのかさばる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に少数の塩基とは対照的に、一本鎖DNAの短い断片を除去することです。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

塩基除去修復とヌクレオチド除去修復の類似点

塩基除去修復とヌクレオチド除去修復の違い

意味

塩基除去修復とは、ゲノムから小さなヘリックスを歪まない塩基損傷を除去することによって損傷したDNAを修復する細胞メカニズムを指し、ヌクレオチド除去修復とは、紫外線（UV）光によって誘発されるDNA損傷を除去するのに特に重要なDNA修復メカニズムを指します。

DNA損傷の種類

塩基除去修復は、ヘリックスを歪まない小さな病変を修正し、ヌクレオチド除去修復は、かさばるヘリックスを歪ませる病変を修正します。

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発生す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誘発される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及ぼし、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。

によって引き起こされるDNA損傷

塩基除去修復は内因性変異原によって引き起こされた損傷を修正し、ヌクレオチド除去修復は外因性変異原によって引き起こされた損傷を修正します。

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、DDBとXPC-Rad23Bを含むタンパク質は認識に関与し、XPGとXPF-ERCC1はヌクレオチド除去修復におけるDNA損傷の切除に関与します。

DNA損傷の除去

塩基除去修復では、いくつかの塩基が除去されますが、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症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と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、化学薬品や変異原物質によって引き起こされる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、らせんを歪めません。また、それらを取り除くために、修復メカニズムは損傷したベースのみを取り除きます。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。しかし、それらはかさばる病変であり、らせんを歪めています。一方、ヌクレオチド除去修復メカニズムは、損傷とともにDNAの短い断片を除去します。これは、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。

参照：

1. Memisoglu、A、およびLSamson。「分裂酵母Schizosaccharomycespombeのアルキル化耐性に対する塩基除去修復、ヌクレオチド除去修復、およびDNA組換えの寄与。」 Journal of bacteriologyvol。 182、8（2000）：2104-12。 doi：10.1128 /jb.182.8.2104-2112.2000。

画像提供：

1. en.wikipediaのAmazinglarry（トーク）による「BER基本経路」– Commons Wikimediaを介して著者（パブリックドメイン）によって作成2.「ヌクレオチド除去修復-journal.pbio.0040203.g001」Jill O. Fuss、Priscilla K 。コモンズウィキメディア経由のクーパー（CC BY 2.5）