De grootste verschil tussen mismatch-reparatie en nucleotide-excisie-reparatie is dat: mismatch-reparatie (MMR) is verantwoordelijk voor het verwijderen van base-mismatches en kleine insertie-/deletielussen die zijn geïntroduceerd tijdens DNA-replicatie, terwijl nucleotide-excisieherstel (NER) verantwoordelijk is voor het verwijderen van een verscheidenheid aan DNA-schade die optreedt als gevolg van ultraviolette straling. Bovendien ondergaan cellen een mismatch-reparatie onmiddellijk na de DNA-synthese, terwijl cellen een nucleotide-excisiereparatie ondergaan als het DNA beschadigd raakt.

Mismatch-reparatie en nucleotide-excisiereparatie zijn twee mechanismen die mutaties en andere permanente veranderingen in de DNA-sequentie voorkomen.

DNA-schade, DNA-reparatie, mismatch-reparatie (MMR), nucleotide-excisiereparatie (NER), replicatiefouten

Wat is Mismatch Repair?

Mismatch-reparatie (MMR) is een DNA-reparatiemechanisme dat plaatsvindt net na DNA-replicatie. Daarom is het belangrijkste doel van dit mechanisme het verwijderen en vervangen van niet-gepaarde bases, die niet worden opgelost door proeflezen. Bovendien detecteert en corrigeert het kleine inserties en deleties die optreden als gevolg van de slips van het DNA-polymerase.

Afbeelding 1: Reparatiemechanisme voor mismatch

Gewoonlijk zijn de drie eiwitten in het E. coli-mismatch-reparatiesysteem MutS, MutL en MutH. Aan de andere kant bevatten eukaryoten alleen de homologe van MutS en MutL. Bij mensen bindt MutS-homoloog heterodimeer, MSH2-MSH6 aan de mismatch, terwijl MSH2-MSH6 en MSH2-MSH3 kunnen binden aan de inserties/deleties-lus. Vervolgens wordt de nieuw gesynthetiseerde streng afgebroken, waardoor de mismatch wordt verwijderd door de werking van EXO1. Daarna voltooien hersynthese van DNA en ligatie de mismatch.

Wat is nucleotide-excisieherstel?

Nucleotide-excisieherstel (NER) is een DNA-reparatiemechanisme om beschadigde nucleotiden te verwijderen en te vervangen. Over het algemeen detecteert en corrigeert dit mechanisme DNA-schade, die de dubbele DNA-helix vervormt. Dat is; deze route detecteert nucleotiden en wijzigt met omvangrijke chemische groepen die aan DNA zijn gehecht, zoals chemicaliën in sigarettenrook. Bovendien repareert de nucleotide-excisieherstelroute DNA-schade veroorzaakt door UV-straling. Hier zorgt UV-straling ervoor dat thymine- en cytosinebasen reageren met hun aangrenzende nucleotiden. De resulterende bindingen vervormen echter de dubbele helix, waardoor fouten in de DNA-replicatie ontstaan. Hier zijn het meest voorkomende type van deze bindingen de thymine-dimeren, bestaande uit twee thymine-nucleotiden die met elkaar hebben gereageerd.

Figuur 2: Nucleotide-excisieherstel

Overeenkomsten tussen herstel van mismatch en herstel van nucleotide-excisie

Verschil tussen herstel van mismatch en herstel van nucleotide-excisie

Definitie

Mismatch-reparatie (MMR) verwijst naar een DNA-reparatiesysteem waarbij één lid van een niet-overeenkomend basenpaar wordt omgezet in de normaal overeenkomende base, terwijl nucleotide-excisiereparatie (NER) verwijst naar de belangrijkste route die door zoogdieren wordt gebruikt om omvangrijke DNA-laesies zoals die te verwijderen gevormd door UV-licht.

Betekenis

Cellen ondergaan een mismatch-reparatie onmiddellijk na DNA-synthese, terwijl cellen nucleotide-excisieherstel ondergaan met het optreden van DNA-schade.

Type reparatie

Mismatch-reparatie vervangt mismatches en insertie-/deletielussen, die niet worden gerepareerd door proeflezen, terwijl nucleotide-excisiereparatie DNA-schade vervangt die wordt gevormd door UV-straling of chemicaliën in de sigarettenrook.

Excisie door

Exonuclease 1 snijdt niet-overeenkomend DNA weg in het herstelmechanisme voor mismatch, terwijl de transcriptiefactoren, XPG en XPF-ERCC1 het beschadigde DNA uitsnijden in het herstelmechanisme voor nucleotide-excisie.

Conclusie

Mismatch-reparatie is het mechanisme van DNA-reparatie, waarbij de mismatches en insertie-/deletielussen die tijdens DNA-replicatie zijn ingebouwd, worden vervangen. Over het algemeen zijn deze mismatches de ontsnapte tijdens proeflezen. Aan de andere kant is nucleotide-excisiereparatie een ander mechanisme van DNA-reparatie, waarbij het beschadigde DNA wordt vervangen door UV-straling. Daarom vindt mismatch-reparatie plaats net na DNA-replicatie. Herstelmechanismen voor nucleotide-excisie treden echter op bij het optreden van DNA-schade. De belangrijkste functie van beide mechanismen is het voorkomen van mutaties en andere permanente veranderingen in het DNA. Het belangrijkste verschil tussen reparatie van mismatch en reparatie van nucleotide-excisie is dus het type reparatie.

Referenties:

1. Fleck, O. "DNA-reparatie." Journal of Cell Science, vol. 117, nee. 4, 2004, blz. 515-517., doi:10.1242/jcs.00952.

Afbeelding met dank aan:

1. "DNA-mismatchreparatie Ecoli" door Kenji Fukui (CC BY 4.0) via Commons Wikimedia 2. "Nucleotide-excisieherstel-journal.pbio.0040203.g001" door Jill O. Fuss, Priscilla K. Cooper (CC BY 2.5) via Commons Wikimedia