WikiDer > Корректура (биология)

Proofreading (biology)

Период, термин корректура используется в генетике для обозначения процессов исправления ошибок, впервые предложенных Джон Хопфилд и Жак Нинио, участвует в Репликация ДНК, иммунная система специфичность, распознавание фермент-субстрат среди многих других процессов, требующих повышенной специфичности. Механизмы корректуры Хопфилда и Нинио представляют собой неравновесные активные процессы, которые потребляют АТФ для повышения специфичности различных биохимических реакций.

В бактерии, все три ДНК-полимеразы (I, II и III) имеют возможность корректировать, используя 3 ’→ 5’ экзонуклеаза Мероприятия. Когда распознается неверная пара оснований, ДНК-полимераза меняет направление на одну пару оснований ДНК и удаляет несовпадающее основание. После удаления основания полимераза может повторно вставить правильное основание, и репликация может продолжаться.

В эукариоты, только полимеразы, которые имеют дело с удлинением (дельта и эпсилон), обладают способностью к корректуре (активность экзонуклеазы 3 ’→ 5’).[1]

Вычитка также происходит в трансляция мРНК для белок синтез.[2] В этом случае одним из механизмов является выпуск любого некорректного аминоацил-тРНК перед пептидная связь формирование.[3]

Степень проверки репликации ДНК определяет скорость мутации, и отличается у разных видов.[4]Например, потеря корректуры из-за мутаций в ДНК-полимераза эпсилон Ген приводит к гипермутированному генотипу с> 100 мутациями на Mbase ДНК при колоректальном раке человека.[5]

Степень вычитки в других молекулярных процессах может зависеть от эффективная численность населения вида и количества генов, на которые действует один и тот же механизм корректуры.[6]

ДНК-полимераза бактериофага Т4

Бактериофаг (фаг) Т4 ген 43 кодирует фаговый ДНК-полимераза репликативный фермент. Чувствительный к температуре (ts) мутанты гена 43 были идентифицированы, которые имеют антимутатор фенотип, то есть более низкий уровень спонтанных мутация чем дикий тип.[7] Исследования одного из этих мутантов, tsB120, показали, что ДНК-полимераза, определяемая этим мутантом, копирует ДНК-матрицы с меньшей скоростью, чем полимераза дикого типа.[8] Однако от 3 до 5 футов экзонуклеаза активность была не выше, чем у дикого типа. В течение Репликация ДНК соотношение нуклеотиды передается тем, которые стабильно включены во вновь образованную ДНК, в 10-100 раз выше в случае tsB120 мутантный, чем у дикого типа.[8] Было высказано предположение, что антимутаторный эффект может быть объяснен как большей точностью при выборе нуклеотидов, так и повышенной эффективностью удаления некомплементарных нуклеотидов (корректура) посредством tsB120 полимераза.

Когда вирионы фага Т4 с дикого типа ДНК-полимераза гена 43 подвергается воздействию либо ультрафиолетовый свет, который вводит циклобутан димер пиримидина повреждения ДНК, или псорален-plus-light, который вводит пиримидиновые аддукты, скорость мутации увеличивается. Однако эти мутагенные эффекты подавляются, когда синтез ДНК фага катализируется tsCB120 антимутаторная полимераза или другая антимутаторная полимераза, tsCB87.[9] Эти данные показывают, что на уровень индукции мутаций в результате повреждения ДНК может сильно влиять функция проверки ДНК-полимеразы гена 43.

использованная литература

  1. ^ Молдован, Г. Л .; Pfander, B .; Йенч, С. (2007). "PCNA, маэстро вилки репликации". Ячейка. 129 (4): 665–79. Дои:10.1016 / j.cell.2007.05.003. PMID 17512402.
  2. ^ Pharmamotion -> Ингибиторы синтеза протеина: анимация механизма действия аминогликозидов. Классификация агентов В архиве 2010-03-12 на Wayback Machine Автор: Флавио Гусман, 08.12.08
  3. ^ Перевод: Синтез белка пользователя Джойс Дж. Диван. Политехнический институт Ренсселера. Проверено октябрь 2011 г. В архиве 2016-03-07 в Wayback Machine
  4. ^ Drake, J. W .; Чарльзуорт, B; Charlesworth, D; Ворона, Дж. Ф. (1998). «Темпы спонтанной мутации». Генетика. 148 (4): 1667–86. ЧВК 1460098. PMID 9560386.
  5. ^ Сеть Атласа генома рака; Бейнбридж; Чанг; Динь; Драммонд; Фаулер; Ковар; Льюис; Морган; Ньюшем; Рид; Сантибанес; Шинброт; Тревино; Ву; Ванга; Гунаратне; Донхауэр; Крейтон; Уиллер; Гиббс; Лоуренс; Воет; Цзин; Цибульскис; Сиваченко; Стоянов; Маккенна; Посадочный модуль; и другие. (2012). «Комплексная молекулярная характеристика рака толстой и прямой кишки человека». Природа. 487 (7407): 330–337. Bibcode:2012Натура 487..330Т. Дои:10.1038 / природа11252. ЧВК 3401966. PMID 22810696.
  6. ^ Rajon, E., Masel, J .; Масел (2011). «Эволюция показателей молекулярных ошибок и последствия для эволюционируемости». PNAS. 108 (3): 1082–1087. Bibcode:2011PNAS..108.1082R. Дои:10.1073 / pnas.1012918108. ЧВК 3024668. PMID 21199946.CS1 maint: несколько имен: список авторов (ссылка на сайт)
  7. ^ Дрейк JW, Аллен EF. Антимутагенные ДНК-полимеразы бактериофага Т4. Колд Спринг Харб Symp Quant Biol. 1968; 33: 339-44. DOI: 10.1101 / sqb.1968.033.01.039. PMID: 5254574.
  8. ^ а б Гиллин Ф.Д., Носсал Н.Г. Контроль частоты мутаций ДНК-полимеразой бактериофага Т4. I. Антимутаторная ДНК-полимераза CB120 имеет дефект смещения цепи. J Biol Chem. 1976, 10 сентября; 251 (17): 5219-24. PMID: 956182.
  9. ^ Ярош Д.Б., Джонс В., Муфти С., Бернштейн С., Бернштейн Х. Ингибирование мутагенеза УФ и псорален плюс свет в фаге Т4 аллелями антимутаторной полимеразы гена 43. Photochem Photobiol. 1980 апр; 31 (4): 341-50. DOI: 10.1111 / j.1751-1097.1980.tb02551.x. PMID: 7384228.

внешние ссылки