Гомологдук эмес аягы кошулуунун жана гомологдук түз кайталануунун негизги айырмасы, гомологдук эмес аягы кошулуу ДНКдагы кош жиптүү үзүлүштү оңдоочу жол болуп саналат, ал оңдоону жетектөө үчүн гомологдук шаблонду талап кылбайт, ал эми гомологдук түз кайталоо жолу болуп саналат. Бул ДНКдагы эки жипчелик үзүлүштөрдү оңдоп, оңдоону жетектөө үчүн гомологдук шаблонду талап кылат.
ДНКны оңдоо – бул клетканын ДНК молекулаларынын бузулушун аныктап, оңдоо процесси. Жалпысынан алганда, нормалдуу зат алмашуу иш-аракеттери жана радиация сыяктуу экологиялык факторлор ДНКга зыян келтириши мүмкүн. Бул факторлор күнүнө бир клетканын он миңдеген индивидуалдуу молекулярдык жабыркашына алып келиши мүмкүн. ДНКнын кош тилкелүү сыныктарын оңдоо жолдору биологиялык клеткалардагы ДНКны оңдоо жолдору болуп саналат. Гомологдук эмес аягы кошулуу жана гомологдук түз кайталоо катары эки ДНКнын кош тилкелүү үзүлүшүн оңдоо жолдору бар.
Гомологиялык эмес аягы кошулуу деген эмне?
Гомологиялык эмес аягы кошулуу (NHEJ) бул ДНКдагы кош жипчелик үзүлүштөрдү оңдоочу жол жана оңдоону жетектөө үчүн гомологдук шаблонду талап кылбайт. Бул жолду Мур жана Хабер 1966-жылы тапкан. Бул жол, адатта, эки жиптүү үзүлгөндөрдүн учтарындагы бир жиптүү ашыкчаларда көп кездешкен кыска гомологдук ДНК тизмектери (микрогомологиялар) менен жетектелет. Ашыкчалар шайкеш болгондо, NHEJ жолу кош жиптердин үзүлүшүн так оңдойт. Бирок ашыкчалар толук шайкеш келбесе, нуклеотиддердин жоголушуна алып келе турган так эмес оңдоого алып келет. Туура эмес NHEJ жолу транслокацияларга, теломерлердин биригүүсүнө жана шишик клеткаларынын белгилерине алып келиши мүмкүн.
01-сүрөт: Гомологиялык эмес аягы кошулуу
NHEJ жолунун үч негизги кадамы бар: түптөө жана байлоо, акыркы иштетүү жана байлатуу. Сүт эмүүчүлөрдө Mre11-Rad50-Nbs1 (MRN), DNA-PKcs, Ku (Ku70 & 80) деп аталган белоктор акыркы көпүрөгө катышат. Процесстин соңку кадамы дал келбеген же бузулган нуклеотиддерди жок кылууну жана ДНК полимеразалары менен ДНКны ресинтездештирет (боштуктарды толтуруу). Дал келбеген же бузулган нуклеотиддерди жок кылуу Артемида сыяктуу нуклеазалар тарабынан ишке ашырылат. Сүт эмүүчүлөрдөгү Пол λ жана μ ДНК полимеразаларынын X үй-бүлөсү боштуктарды толтурууну жүзөгө ашырат. Учтары мурунтан эле бири-бирине шайкеш болсо жана 3'гидорксил же 5'фосфаттык терминалдарга ээ болсо, акыркы иштетүү талап кылынбайт. Андан тышкары, акыркы ligation кадамы ДНК лигаза IV жана анын XRCC4 кофакторунан турган IV ligation комплекси тарабынан аткарылат.
Гомологиялык түз кайталоо деген эмне?
Гомологдук түз кайталоо (HDR) – бул ДНКдагы кош жипчелик үзүлүштөрдү оңдоону жетектөө үчүн гомологдук шаблонду колдонуу менен оңдоочу жол. Гомологдук түз кайталоонун эң кеңири таралган жолу гомологдук рекомбинация болуп саналат. HDR механизми ядродо ДНКнын гомологдук бөлүгү болгондо гана мүмкүн болот, көбүнчө клетка циклинин G2 жана S фазасында. HDRдин биологиялык жолу ДНКнын кош тилкелүү үзүлүшү пайда болгон аймакта H2AX деп аталган гистон протеининин фосфорлануусу менен башталат. Бул бузулган жерге башка белокторду тартат. Андан кийин MRN комплекси бузулган учтары менен байланышып, хромосомалык үзгүлтүккө жол бербейт. MRN комплекси да сынган учтарын бирге кармап турат. Кийинчерээк, ДНКнын учтары химиялык топтордун керексиз калдыктары жок кылынгандай иштетилет жана бир жипчелик ашыкчалар пайда болот.
02-сүрөт: Гомологиялык түз кайталоо
Бир тилкелүү ДНКнын ар бир бөлүгү RPA деп аталган протеин менен капталган жана анын милдети бир тилкелүү ДНК бөлүктөрүн туруктуу кармоо. Андан кийин, Rad51 RPA протеин алмаштырат. Мындан тышкары, BRCA2 менен бирге иштегенде, Rad51 ДНК полимераза үчүн шаблон түзүү үчүн сынган ДНК тилкесин басып алган кошумча ДНК бөлүгүн жупташат. ДНК полимераза ДНКга PCNA деп аталган башка протеин тарабынан кармалат. Акыр-аягы, полимераза сынган жиптин жетишпеген бөлүгүн синтездейт. Андан тышкары, сынган жип кайра синтезделгенде, эки жип кайра ажырашы керек. Ажыратуунун көптөгөн жолдору үчүн моделдер сунушталат. Тармактар бөлүнгөндөн кийин процесс аяктады.
Гомологиялык эмес аягы кошулуунун жана гомологдук түз кайталоонун кандай окшоштуктары бар?
- Гомологиялык эмес аягы кошулуу жана гомологдук түз кайталоо - бул ДНКнын кош тилкелүү үзүлүшүн калыбына келтирүүчү эки жол.
- MRN комплекси эки жолго тең катышат.
- Нуклеазалар эки жолго тең катышат.
- ДНК полимеразалары эки жолго тең катышат.
- Бул механизмдерди прокариоттордо да, эукариоттордо да табууга болот.
- Алар экөө тең клетканын жашоосу үчүн маанилүү механизмдер.
Гомологиялык эмес аягы кошулуунун жана гомологдук түз кайталоонун ортосунда кандай айырма бар?
Гомологдук эмес аягы кошулуу – бул ДНКдагы кош тизмектүү үзүлүүлөрдү оңдоочу жол, ал оңдоону жетектөө үчүн гомологдук шаблонду талап кылбайт, ал эми гомологдук түз кайталоо – гомологдук шаблондун жардамы менен ДНКдагы кош тизмектик үзүлүштөрдү оңдоочу жол. Ошентип, бул гомологдук эмес аягы кошулуу менен гомологдук түз кайталоонун ортосундагы негизги айырма. Мындан тышкары, гомологдук рекомбинация гомологдук эмес аягы кошулууга катышпайт, ал эми гомологдук рекомбинация гомологдук түз кайталанууга катышат.
Төмөнкү инфографика гомологдук эмес аягы кошулуу менен гомологдук түз кайталоонун ортосундагы айырмаларды жанаша салыштыруу үчүн көрсөтөт.
Кыскача маалымат – Гомологиялык эмес аягы кошулуу жана гомологиялык түз кайталоо
ДНКны оңдоону түз реверсация, бир жипти бузууну оңдоо, кош жипти оңдоо жана транслезия синтези сыяктуу ар кандай механизмдер менен жасоого болот. Гомологдук эмес аягы кошулуу жана гомологдук түз кайталоо эки ДНКнын кош тилкелүү үзүлүшүн оңдоо жолдору. Гомологиялык эмес аягы кошулуу ДНКны оңдоо жолун жетектөө үчүн гомологдук шаблонду талап кылбайт. Гомологдук түз кайталоо - бул ДНКны оңдоону жетектөө үчүн гомологдук шаблонду талап кылган жол. Демек, бул гомологдук эмес аягы кошулуу менен гомологдук түз кайталоонун ортосундагы негизги айырма.
