Differenza chiave: riparazione per escissione di basi e riparazione per escissione di nucleotidi
Il DNA è spesso soggetto a danni dovuti a vari fattori interni ed esterni. Tuttavia i sistemi riparatori cellulari correggono immediatamente e costantemente i danni prima che diventino mutazioni o prima che si trasmettano alle generazioni successive. Esistono tre tipi di sistemi di riparazione dell'escissione nelle cellule: riparazione dell'escissione del nucleotide (NER), riparazione dell'escissione della base (BER) e riparazione del disadattamento del DNA (MMR) per riparare i danni al DNA a filamento singolo. La differenza chiave tra la riparazione dell'escissione della base e la riparazione dell'escissione del nucleotide è quella la riparazione dell'escissione della base è un semplice sistema di riparazione che funziona nelle cellule per riparare i danni dei singoli nucleotidi causati endogenamente mentre la riparazione dell'escissione del nucleotide è un sistema di riparazione complesso che funziona nelle cellule per riparare in modo comparativo regioni più grandi e danneggiate causate in modo esogeno.
Cos'è la riparazione per escissione della base?
La riparazione dell'escissione della base è la versione più semplice del sistema di riparazione del DNA delle cellule. È usato per riparare piccoli danni nel DNA. Le basi del DNA vengono modificate a causa della deaminazione o dell'alchilazione. Quando ci sono danni alla base, la DNA glicosilasi riconosce e attiva il sistema di riparazione dell'escissione della base e lo recupera con l'aiuto degli enzimi AP endonucleasi, DNA polimerasi e DNA ligasi. I seguenti passaggi sono coinvolti nel sistema BER.
- Riconoscimento e rimozione di una base errata o danneggiata da parte di una glicosilasi del DNA per creare un sito abasico (siti di perdita di base – siti apiurinici o apirimidinici).
- Incisione del sito abasico da parte di un'endonucleasi apurinica/apirimidinica
- Rimozione del frammento di zucchero rimanente da parte di una liasi o fosfodiesterasi
- Riempimento di spazi vuoti con una DNA polimerasi
- Sigillatura del nick da parte di una ligasi del DNA
Figura 01: Percorso di riparazione dell'escissione della base
Cos'è la riparazione per escissione nucleotidica?
Nucleotide Excision Repair (NER) è un importante sistema di riparazione dell'escissione del DNA nelle cellule. È in grado di riparare e sostituire le regioni danneggiate fino a 30 basi di lunghezza ed è diretto dal filo di dima non danneggiato. I danni comuni al DNA si verificano a causa delle radiazioni ultraviolette e il NER protegge il DNA riparando quei danni immediatamente prima che diventino mutazioni e passino alle generazioni future o causino malattie. NER fornisce specificamente protezione contro le mutazioni causate indirettamente da fattori esogeni come cancerogeni ambientali e chimici. Il NER è presente in quasi tutti gli organismi e riconosce i danni che causano una distorsione significativa nell'elica del DNA.
Il processo NER coinvolge l'azione di molte proteine come XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF, XPG, CSA, CSB, ecc. e procede attraverso diversi meccanismi taglia e incolla. Tali proteine sono essenziali per il completamento del processo di riparazione e un difetto in una delle proteine NER è vitale e può causare rare sindromi recessive: xeroderma pigmentoso (XP), sindrome di Cockayne (CS) e la forma fotosensibile del disturbo dei capelli fragili tricotiodistrofia (TTD).
Figura 02: Riparazione dell'escissione del nucleotide
Qual è la differenza tra la riparazione per escissione di basi e la riparazione per escissione di nucleotidi?
Riparazione per escissione di base vs Riparazione per escissione di nucleotidi |
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| La riparazione dell'escissione della base (BER) è un sistema di riparazione del DNA che si verifica nelle cellule. | Nucleotide Excision Repair (NER) è un altro tipo di sistema di riparazione del DNA che si trova nelle cellule. |
| Riconoscere gli addotti del DNA | |
| BER ripara i danni ai piccoli addotti del DNA. | NER ripara i grandi addotti del DNA. |
| Danni al DNA | |
| BER riconosce i danni che non causano distorsioni significative all'elica del DNA. | NER riconosce i danni che causano distorsioni significative all'elica del DNA. |
| Cause dei danni al DNA | |
| BER ripara i danni causati da mutageni endogeni. | NER ripara i danni causati da mutageni esogeni. |
| Complessità | |
| BER è il sistema di riparazione meno complesso | È più complesso di BER. |
| Necessità di proteine | |
| BER non richiede altre proteine. | NER richiede diversi prodotti genici, in particolare proteine, per discriminare le regioni danneggiate e non danneggiate. |
| Idoneità | |
| BER è adatto per correggere i danni a base singola. | NER è adatto per sostituire le regioni danneggiate. |
Riepilogo – Riparazione per escissione di basi vs Riparazione per escissione di nucleotidi
NER e BER sono due tipi di processi di riparazione dell'escissione del DNA che si trovano nelle cellule. BER è in grado di riparare piccoli danni causati endogenamente mentre NER è in grado di riparare regioni danneggiate fino a 30 coppie di basi di lunghezza causati principalmente da esogeno. BER differisce da NER nei tipi substrati riconosciuti e nell'evento di clivaggio iniziale. BER può anche riconoscere danni che non sono stati causati da distorsioni significative nell'elica del DNA mentre NER riconosce distorsioni significative dell'elica del DNA. Questa è la differenza tra la riparazione dell'escissione della base e l'escissione del nucleotide.
