Genel Bakış

Mutajenlere maruz kalma, DNA'ya zarar verebilir ve çift sarmal yapıyı bozan veya uygun transkripsiyonu engelleyen büyük lezyonlara neden olabilir. Hasarlı DNA, nükleotid eksizyon onarımı (NER) adı verilen bir işlemle tespit edilebilir ve onarılabilir. NER, hasarlı bir bölgeyi tespit etmek için önce DNA'yı tarayan bir dizi özel protein kullanır. Daha sonra, NER proteinleri telleri ayırır ve hasarlı bölgeyi çıkarır. Son olarak, değiştirmeyi yeni, eşleşen nükleotidlerle koordine ederler.

DNA bozulması ve Hasarı

Hücreler düzenli olarak çevrede DNA'ya zarar verebilecek ve mutasyonlar oluşturabilecek mutajen faktörlere maruz kalır. UV radyasyonu en yaygın mutajenlerden biridir ve DNA'ya önemli sayıda değişiklik getirdiği tahmin edilmektedir. Bunlar, DNA replikasyonunu veya transkripsiyonunu bloke edebilen yapıdaki kıvrımları veya bükülmeleri içerir. Bu hatalar düzeltilmezse, hasar mutasyonlara neden olabilir ve bu da hangi sekansların bozulduğuna bağlı olarak kansere veya hastalığa neden olabilir.

Hasar Görmüş Bölgelerin Belirlenmesi ve Onarımı

Nükleotid eksizyon onarımı, hasarlı DNA bölgelerini tanımak ve bunları çıkarma ve onarım için işaretlemek için belirli protein komplekslerine dayanır. Prokaryotlarda süreç, üç protein içerir; UvrA, UvrB ve UvrC. İlk iki protein, herhangi bir fiziksel anormalliği tespit etmek için DNA zincirleri boyunca hareket eden bir kompleks olarak birlikte çalışır.

Tanımlandıktan sonra, hasarlı konumdaki iplikler ayrılır ve UvrC gibi endonükleaz enzimleri etkilenen bölgeyi kesip çıkarır. DNA polimeraz boşluğu yeni nükleotidlerle doldurur ve ardından DNA ligaz enzimi yeni ve eski DNA arasındaki uçları kapatır.

NER'deki Mutasyonların Ciddi Sonuçları Vardır

Prokaryotlarda NER kompleksi, üç Uvr proteininden oluşur, ancak ökaryotlarda, DNA onarımını düzenlemek için bir düzineden fazla protein çalışır. İnsanlarda, NER yolağındaki mutasyonlar, cilt kanseri insidansında 2000 kat artışla ilişkilendirilen xeroderma pigmentosum (XP) gibi hastalıklara neden olabilir. XP'den muzdarip kişiler UV maruziyetine karşı oldukça hassastır ve güneş ışığına sadece birkaç dakika maruz kaldıktan sonra ciddi cilt yanıkları geliştirebilirler. Ek olarak, XP hastaları erken yaşlanma belirtileri gösterebilir ve sıklıkla nörolojik anormallikler geliştirebilir. Düzgün çalışan bir onarım mekanizması olmadan, DNA hasarı birikebilir ve anormal hücre ölümüne veya potansiyel olarak kanserli tümörlere yol açabilir.