ግብረ-አልባ የፍጻሜ መቀላቀል እና ተመሳሳይ በሆነ ቀጥተኛ መደጋገም መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ግብረ-ሰዶማዊ ያልሆነ መጨረሻ መቀላቀል በዲኤንኤ ውስጥ ባለ ሁለት ፈትል ክፍተቶችን የሚያስተካክል መንገድ ሲሆን ጥገናን ለመምራት ተመሳሳይነት ያለው አብነት የማይፈልግ ሲሆን ተመሳሳይ የሆነ ቀጥተኛ መድገም ደግሞ መንገድ ነው። በዲ ኤን ኤ ውስጥ ድርብ-ክር መቆራረጥን የሚያስተካክል ጥገናን ለመምራት ግብረ-ሰዶማዊ አብነት ያስፈልገዋል።
ዲ ኤን ኤ መጠገን አንድ ሕዋስ በዲኤንኤ ሞለኪውሎች ላይ የሚደርሰውን ጉዳት የሚለይበት እና የሚያስተካክልበት ሂደት ነው። በአጠቃላይ፣ መደበኛ የሜታቦሊክ እንቅስቃሴዎች እና እንደ ጨረሮች ያሉ የአካባቢ ሁኔታዎች የዲኤንኤ ጉዳት ሊያስከትሉ ይችላሉ። እነዚህ ምክንያቶች በቀን በሴል ውስጥ በአስር ሺዎች የሚቆጠሩ የግለሰብ ሞለኪውላዊ ጉዳቶችን ያስከትላሉ።የዲ ኤን ኤ ድርብ-ፈትል ክፍተቶች የመጠገን መንገዶች በባዮሎጂካል ሴሎች ውስጥ የዲኤንኤ መጠገኛ መንገዶች ናቸው። ሁለት የዲ ኤን ኤ ባለ ሁለት ክር መግቻዎች መጠገኛ መንገዶች አሉ እንደ ግብረ ሰዶማዊ ያልሆነ የመጨረሻ መጋጠሚያ እና ተመሳሳይ ቀጥተኛ ድግግሞሽ።
ግብረ-አልባ መጨረሻ መቀላቀል ምንድነው?
ግብረ-አልባ የፍጻሜ መቀላቀል (NHEJ) በዲኤንኤ ውስጥ ባለ ሁለት ፈትል ክፍተቶችን የሚያስተካክል እና ጥገናን ለመምራት ግብረ-ሰዶማዊ አብነት አያስፈልገውም። ይህ መንገድ በMore እና Haber በ1966 ተገኝቷል። ይህ መንገድ በተለምዶ የሚመራው በአጭር ግብረ ሰዶማውያን የዲኤንኤ ቅደም ተከተሎች (ማይክሮሆሞሎጂዎች) ሲሆን እነዚህም ብዙውን ጊዜ ባለ ሁለት ክሮች መግቻዎች ላይ ባሉ ነጠላ ክሮች ላይ ይገኛሉ። ተደራቢዎቹ ተኳሃኝ ሲሆኑ፣ የNHEJ መንገዱ ድርብ ክሮች በትክክል ይሰበራሉ። ነገር ግን, ከመጠን በላይ መቆንጠጫዎች በትክክል የማይጣጣሙ ሲሆኑ, ኑክሊዮታይድ መጥፋትን የሚያስከትል ትክክለኛ ያልሆነ ጥገናን ያመጣል. ተገቢ ያልሆነው የNHEJ መንገድ ወደ መሻገሮች፣ የቴሎሜር ውህዶች እና የዕጢ ሕዋሳት መለያ ምልክቶችን ያስከትላል።
ሥዕል 01፡-ግብረ-አልባ መጨረሻ መቀላቀል
NHEJ ዱካ ሶስት ዋና ደረጃዎች አሉት፡የመጨረሻ ማሰር እና መያያዝ፣የመጨረሻ ሂደት እና ligation። በአጥቢ እንስሳት ውስጥ፣ Mre11-Rad50-Nbs1 (MRN)፣ DNA-PKcs፣ Ku (Ku70 እና 80) የሚባሉ ፕሮቲኖች በመጨረሻ ድልድይ ላይ ይሳተፋሉ። የማጠናቀቂያው ሂደት ያልተዛመዱ ወይም የተበላሹ ኑክሊዮታይዶችን ማስወገድ እና ዲ ኤን ኤ በዲ ኤን ኤ ፖሊመሬሴስ (ክፍተ-መሙያ) እንደገና እንዲሰራ ማድረግን ያካትታል። ያልተዛመዱ ወይም የተበላሹ ኑክሊዮታይዶች መወገድ የሚከናወነው እንደ አርጤምስ ባሉ ኒዩክሊየስ ነው. የ X ቤተሰብ ዲ ኤን ኤ ፖሊመሬሴዎች ፖል λ እና μ በአጥቢ እንስሳት ውስጥ ክፍተቱን ያካሂዳሉ። ጫፎቹ ቀድሞውኑ ተኳሃኝ ከሆኑ እና 3'hydorxyl ወይም 5'phosphate termini ካላቸው የማጠናቀቂያ ሂደት አስፈላጊ አይደለም። በተጨማሪም የመጨረሻው የመገጣጠም ደረጃ የሚከናወነው ዲ ኤን ኤ ሊጋስ IV እና አስተባባሪው XRCC4 ባካተተ በ ligation complex IV ነው።
Homologous Direct Repeat ምንድን ነው?
Homologous direct repeat (HDR) በዲ ኤን ኤ ውስጥ ባለ ሁለት ፈትል ክፍተቶችን ለመጠገን ተመሳሳይ የሆነ አብነት በመጠቀም የሚያስተካክል መንገድ ነው። በጣም የተለመደው የግብረ-ሰዶማዊ ቀጥተኛ መድገም መንገድ ግብረ-ሰዶማዊ ድጋሚ ነው. የኤችዲአር ዘዴ የሚቻለው በኒውክሊየስ ውስጥ በአብዛኛው በጂ2 እና ኤስ ሴል ዑደት ውስጥ ተመሳሳይ የሆነ የዲኤንኤ ቁራጭ ሲኖር ብቻ ነው። የኤችዲአር ባዮሎጂካል መንገድ የሚጀምረው የዲኤንኤ ድርብ-ፈትል በሚፈጠርበት አካባቢ H2AX በተባለው ሂስቶን ፕሮቲን ፎስፈረስላይዜሽን ነው። ይህ ሌሎች ፕሮቲኖችን ወደ ተበላሸ ቦታ ይስባል. ከዚያ የ MRN ውስብስብ ከተበላሹ ጫፎች ጋር ይጣመራል እና የክሮሞሶም እረፍቶችን ይከላከላል። ኤምአርኤን ኮምፕሌክስ የተበላሹ ጫፎችንም አንድ ላይ ያቆያል። በኋላ፣ የዲኤንኤ መጨረሻዎች አላስፈላጊ የሆኑ የኬሚካላዊ ቡድኖች እንዲወገዱ እና ባለአንድ ፈትል መደራረብ እንዲፈጠር በሚያስችል መንገድ ይከናወናሉ።
ሥዕል 02፡ ግብረ ሰዶማዊ ቀጥታ ድገም
እያንዳንዱ ነጠላ-ክር ያለው ዲ ኤን ኤ በፕሮቲን የተሸፈነው RPA ነው፣ እና ተግባሩ ነጠላ-ክር የሆኑ የዲ ኤን ኤ ቁርጥራጮች እንዲረጋጉ ማድረግ ነው። ከዚህ በኋላ, Rad51 የ RPA ፕሮቲን ይተካዋል. በተጨማሪም፣ ከBRCA2 ጋር አብሮ በሚሰራበት ጊዜ፣ Rad51 የተበላሸውን የዲ ኤን ኤ ፈትል የሚይዝ ተጨማሪ የዲኤንኤ ቁራጭ በማጣመር ለዲኤንኤ ፖሊመሬሴ አብነት። የዲ ኤን ኤ ፖሊሜሬዝ በዲ ኤን ኤ ላይ PCNA ተብሎ በሚታወቀው ሌላ ፕሮቲን ተይዟል. በመጨረሻ ፣ ፖሊሜሬዝ የተበላሸውን የክርን የጎደለውን ክፍል ያዋህዳል። በተጨማሪም, የተሰበረው ገመድ እንደገና ሲሰራ, ሁለቱም ክሮች እንደገና መገጣጠም አለባቸው. ለብዙ የመለያያ መንገዶች ሞዴሎች ይመከራሉ። ክሮች ከተለዩ በኋላ ሂደቱ ይጠናቀቃል።
ግብረ-አልባ መጨረሻ መቀላቀል እና ግብረ ሰዶማዊ ቀጥተኛ መድገም መካከል ያለው ተመሳሳይነት ምንድን ነው?
- ግብረ-አልባ መጋጠሚያ እና ተመሳሳይ ቀጥተኛ ተደጋጋሚነት ሁለት የዲኤንኤ ድርብ-ፈትል መግቻ መንገዶች ናቸው።
- ኤምአርኤን ውስብስብ በሁለቱም መንገዶች ውስጥ ይሳተፋል።
- ኒውክላይሴሶች በሁለቱም መንገዶች ይሳተፋሉ።
- ዲኤንኤ ፖሊመሬሴዎች በሁለቱም መንገዶች ይሳተፋሉ።
- እነዚህ ስልቶች በሁለቱም በፕሮካርዮት እና በ eukaryotes ውስጥ ይገኛሉ።
- ሁለቱም የሕዋስ ሕልውና ወሳኝ ዘዴዎች ናቸው።
ግብረ-አልባ መጨረሻ መቀላቀል እና ግብረ ሰዶማዊ ቀጥተኛ መድገም ያለው ልዩነት ምንድን ነው?
ግብረ-አልባ የፍጻሜ መቀላቀል በዲ ኤን ኤ ውስጥ ባለ ሁለት ፈትል ክፍተቶችን የሚያስተካክል መንገድ ሲሆን ጥገናን ለመምራት ግብረ-ሰዶማዊ አብነት የማይፈልግ ሲሆን ተመሳሳይ የሆነ ቀጥተኛ ተደጋጋሚነት ደግሞ ተመሳሳይ የሆነ አብነት በመጠቀም በዲ ኤን ኤ ውስጥ የሁለት ክሮች ክፍተቶችን የሚያስተካክል መንገድ ነው። ስለዚህ፣ ይህ ግብረ-ሰዶማዊ ባልሆነ የመጨረሻ መቀላቀል እና ተመሳሳይ በሆነ ቀጥተኛ መድገም መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ነው። በተጨማሪም፣ ግብረ-ሰዶማዊ ዳግም ማጣመር ግብረ-ሰዶማዊ ባልሆነ የፍጻሜ መቀላቀል ላይ አይሳተፍም ፣ ግብረ-ሰዶማዊ ዳግም ማጣመር ግን በግብረ-ሰዶማዊ ቀጥተኛ መድገም ውስጥ ይሳተፋል።
ከዚህ በታች ያለው መረጃ ግራፊክስ በጎን ለጎን ለማነፃፀር በሠንጠረዡ ውስጥ ያለ ግብረ-ሰዶማዊ የፍጻሜ መቀላቀል እና ተመሳሳይ የሆነ ቀጥተኛ መደጋገም መካከል ያለውን ልዩነት ያሳያል።
ማጠቃለያ - ግብረ-ሰዶማዊ ያልሆነ መጨረሻ መቀላቀል ከግብረ-ሰዶማዊ ቀጥተኛ ድገም
የዲ ኤን ኤ መጠገን በተለያዩ ስልቶች እንደ ቀጥታ መቀልበስ፣ ነጠላ ፈትል መጎዳት መጠገን፣ ባለ ሁለት ፈትል መግቻ እና የትርጉም ውህደት። ግብረ-ነክ ያልሆኑ የመጨረሻ መገጣጠም እና ተመሳሳይ ቀጥተኛ ድግግሞሾች ሁለት የዲኤንኤ ድርብ-ክር መግቻዎች መጠገኛ መንገዶች ናቸው። የዲኤንኤ ጥገና መንገዱን ለመምራት ግብረ-ሰዶማዊ ያልሆነ የመጨረሻ መቀላቀል ተመሳሳይነት ያለው አብነት አያስፈልገውም። ግብረ ሰዶማዊ ቀጥተኛ መድገም የዲኤንኤ ጥገናን ለመምራት ግብረ-ሰዶማዊ አብነት የሚያስፈልገው መንገድ ነው። ስለዚህ፣ ግብረ-ሰዶማዊ ባልሆነ የመጨረሻ መቀላቀል እና ተመሳሳይ በሆነ ቀጥተኛ መደጋገም መካከል ያለው ቁልፍ ልዩነት ይህ ነው።
