DNA-reparation

DNA-skador kan orsakas av olika orsaker såsom UV-strålar. Denna skada orsakas sedan av en mängd olika mekanismer DNA-reparation fixerad så att följande proteinbiosyntes, som är nödvändig för alla processer i kroppen, kan fungera smidigt.

Vad är DNA-reparation?

DNA består av en dubbelsträng och multipliceras kontinuerligt. Denna process kallas DNA-replikation. Detta kan leda till fel som måste repareras. Men detta är bara en orsak till möjlig DNA-skada. DNA kan också skadas av yttre påverkan som UV-strålar. Detta leder sedan till mutationer som påverkar de producerade proteinerna. De förlorar sin funktion eller blir för aktiva, de kan inte längre nå sin destination i cellen eller de kan inte längre brytas ned av cellen när proteinet inte längre behövs.

Det finns olika DNA-reparationsmekanismer. Vilken mekanism som träder i kraft beror på typen av DNA-skada. Detta kan vara reparation av en enkel- eller dubbelsträngsavbrott eller reparation av enskilda baser.

Reparationen utförs av enzymer som återmonterar DNA om det går sönder. Dessa är ligaser. Utbytet av baser utförs av rekombinaser och polymeraser. DNA-helikaser används för att varva ner DNA. De förbereder de drabbade DNA-avsnitten för reparation.

Funktion & uppgift

Om DNA går sönder kan olika reparationsmekanismer träda i kraft. Dessa mekanismer är kända som homolog eller icke-homolog rekombination.

Rekombinationer inträffar inte bara i fallet med DNA-skada, utan också vid reproduktion när DNA från båda parterna rekombineras och embryot bildas. Denna rekombination kallas sedan sexuell rekombination. I homolog rekombination för att eliminera DNA-skada, sammanförs två liknande, homologa DNA-strängar. Därefter paras DNA-strängarna och ett visst DNA-segment byts ut mellan de två strängarna. Under tiden bildas den så kallade "Holliday-strukturen" av DNA. Denna utbytesprocess utförs av speciella enzymer, rekombinaserna.

En paus kan också uppstå genom direkt sammanfogning av två DNA-ändar. I detta fall finns det ingen homolog sekvens, vilket innebär att ett mellanrum i DNA mellan två ändar måste fyllas för att skapa den saknade homologa regionen. Detta kallas "syntesberoende strängglödgning" och DNA-polymeraser fyller i luckorna.

Ett annat reparationsalternativ är att förkorta två ändar tills de kan kapslas igen så att områdena passar ihop. Detta är "enkelsträngsglödgning". Som ett resultat går korta DNA-områden förlorade. Denna reparation utförs av nukleotidreparationssystemet.

Icke-homologa reparationsprocesser utförs oberoende av matchande DNA-sekvenser. En åtskillnad görs mellan två huvudreparationer."Icke-homolog slutförening" kopplar direkt två dubbla DNA-strängar med användning av enzymligaset. Jämfört med de andra nämnda processerna kräver denna reparation inte en homolog sekvens som fungerar som vägledning så att så få fel som möjligt uppstår i DNA efter reparationen.

Ett annat DNA-reparationsförfarande är "mikrohomologimedierad slutförening". Detta leder till radering, borttagning av DNA-områden. Ingen guide används här heller. Denna reparation anses vara mycket felaktig och är ofta orsaken till utvecklingen av mutationer.

Du hittar din medicin här

Sjukdomar och sjukdomar

En felaktig DNA-reparation skapar en mängd sjukdomar, vars specifika natur beror på vilket DNA-område och vilka gener som påverkas av dessa defekter. En grupp av sådana sjukdomar är känd som kromosombrottsyndrom. Under processen repareras inte brytningar i DNA, som är förpackade i kromosomer, på rätt sätt och dessa pauser förekommer också oftare än normalt.

Denna typ av villkor är ärvlig. En välkänd sjukdom i denna grupp är Werner-syndrom. Detta är en autosomal recessiv sjukdom, dvs. mutationen som orsakar denna sjukdom är på en av autosomerna, en av kromosomerna (exklusive könskromosomerna). Det är recessivt, det påverkar fenotypen mindre ofta än en dominerande genmutation. Werner syndrom påverkar huvudsakligen mesodermal vävnad. Den drabbade personen åldras snabbare efter puberteten.

En annan sjukdom från kategorin kromosombrottssyndrom är Louis-Bar syndrom. Det är också en autosomal recessiv sjukdom. Det finns ett stort antal olika symtom förknippade med detta tillstånd. Dessa kan förklaras av det faktum att en gen påverkas som känner igen DNA-skador orsakade av UV-strålar och också är involverad i regleringen av DNA-reparation. Neurologiska defekter och nedsatt immunförsvar uppstår. Resultatet är ett antal andra sjukdomar som lunginflammation.

Sjukdomen Xeroderma pigmentosum är dessutom en sjukdom som kan räknas i denna klass. Det är en hudsjukdom. De drabbade är också kända som månskenbarn. Gener som kodar för enzymer i DNA-reparationsmekanismen påverkas av defekter. Huden påverkas av UV-strålning, vilket leder till utveckling av hudtumörer. De drabbade måste undvika dagsljus, vilket påverkar hela livets rytm.