DNA Onarım Mekanizmaları SUNUM-18-Dr.Ogun SERCAN-PDF

22.12.2023 DNA TAMİR MEKANİZMALARI Prof. Dr. Ogün SERCAN Tıbbi Biyoloji ve Genetik AD. DNA DNA HASARININ TANINMASI Hücre Iyonizan...

22.12.2023 DNA TAMİR MEKANİZMALARI Prof. Dr. Ogün SERCAN Tıbbi Biyoloji ve Genetik AD. DNA DNA HASARININ TANINMASI Hücre Iyonizan replikasyon UV radyasyon Kimyasallar metabolizması hataları Hücre döngüsü Transkripsiyonel DNA tamiri Apoptoz DNA TAMİR checkpoint Program MEKANİZMALARI aktivasyonu aktivasyonu Normal hücre 1  22.12.2023 DNA HASARININ TANINMASI DNA TAMİR MEKANİZMALARI ATM- Ataxia Telangiectasia Mutated DNA tamir mekanizmaları iki genel sınıfa ayrılabilir: ATR- ATM+Rad3 (Rad53) (1) DNA hasarını oluşturan kimyasal reaksiyonun direk tersine çevrilmesi, Chk1 ve 2- Checkpoint kinaz 1 ve 2 p53- Tümör baskılayıcı bir gen (2) Hasarlı bölgenin yeni sentezlenen DNA ile değiştirilmesi. DNA HASARININ DİREKT UZAKLAŞTIRILMASI PİRİMİDİN DİMERLERİNİN TAMİRİ -Dimerizasyon reaksiyonunun direk tersine çevrilir. Birkaç tip DNA hasarı bu biçimde tamir edilebilir: -Siklobütan halka yapısının kırılması için gerekli olan enerji görünür ışıktan geldiği için süreç fotoreaktivasyon olarak i. Pirimidin dimerleri adlandırılır. Orjinal pirimidin bazları DNA’da kalır ve kendi normal yapılarına döndürülür. ii. Alkile olmuş guaninler (O6-alkil guanin) 2  22.12.2023 Fotoreaktivasyon O6-Metilguanin Metiltransferaz Fotorektivasyon ile primidin dimerlerinin tamiri prokaryotik hücrelerde yaygın bir mekanizmadır. Ancak genel değildir; birçok tür (insanda dahil) bu DNA tamir mekanizmasına sahip değildir. Tamiri gerçekleştiren enzim FOTOLİYAZ’dır. Bu direk tamir reaksiyonunu İki kromofor içerir. Spesifik olarak dimer yapıları tanır. Enzim karanlıkta bağlanır. 370 katalizleyen enzimler insan dahil nm ‘de bağı kırar. Enzim karanlıkta ayrılır. ökaryot ve prokaryotlarda yaygındır. Reaksiyon sonrasında enzim geri dönüşümsüz olarak metil grubunu bağlar. Baz Çıkarım Tamir Mekanizması (T.M) ÇIKARARAK TAMİR (EXCISION REPAIR) Reaksiyondan sorumlu enzim DNA glikosilaz’dır. Enzim; Bu grupta 3 farklı tamir mekanizması bulunur: -adeninin deaminasyonu ile oluşan hipoksantinin uzaklaştırılmasında , a) baz çıkarım, b) nükleotid çıkarım, -primidin dimerlerinin tamirinde, c) hatalı eşleşme tamiri (mismatch repair) -metil guanin dışında alkile olmuş pürinlerin uzaklaştırılmasında, - oksidasyon veya iyonize radyasyon ile hasarlanan bazlar gibi diğer normal olmayan bazların da tanınmasında ve uzaklaştırılmasında rol oynar. 3  22.12.2023 Nükleotid Çıkarım T.M. Ökaryotlarda Nükleotid Çıkarım T.M. E.coli’de nükleotid Memelilerde yedi farklı tamir geni (XPA – XPG) çıkarım tamiri üç gen ürünü tanımlanmıştır. Bu genlerin kodladığı proteinler maya (uvr A, B ve C) ile katalizlenir. RAD genlerince kodlanan proteinler ile benzerlik UvrA proteini hasarlı DNA’yı gösterirler. tanır ve UvrB ve UvrC’yi bu hasarlı bölgeye çağırır. UvrB ve UvrC daha sonra hasarlı bölgeyi 3’ ve 5’ kısımlarından sırasıyla keserek 12-13 bazlık bir oligonükleotid çıkarılır. Ökaryotlarda Nükleotid Çıkarım T.M. Ökaryotlarda Nükleotid Çıkarım T.M. 4  22.12.2023 Hatalı Eşleşme (Mismatch) T.M. Hatalı Eğilimli (Error-prone) T.M. - İlk hata eğilimli DNA polimeraz 1999 CTAG yılında E.coli’de bulunmuştur. Bu enzim DNA polimeraz V olarak CTAG adlandırılmaktadır. - Ökaryotik hücrelerde çoklu hata eğilimli tamir DNA polimeraz barındırır, (dokuz enzim bugün CTAG insanda ,saptanmıştır). - Normal replikatif DNA polimerazlara (ör; E.coli polimeraz III veya ökaryotlarda  ve ) göre hata oranları CTAG 100 ile 10000 kez daha yüksektir. Hatalı Eğilimli (Error-prone) T.M. REKOMBİNASYONEL T.M. -3’-- 5’ proofreading aktivitelerini kaybetmişlerdir. - Hata eğilimli polimerazlar hasarlı DNA’daki spesifik lezyonların karşısına gelecek doğru bazları yerleştirmekte özelleşmiştir ve böylelikle hasarlı DNA’nın bir kısmını kalıp olarak kullanarak yeni ipliği doğru bir şekilde sentezleyebilirler. Örneğin E.coli polimeraz V spesifik olarak timin dimerlerini tanır ve doğru bir biçimde karşı ipliğe AA’yı ekler. 5  22.12.2023 KAYNAKLAR -“Hücre: Moleküler Yaklaşım” Geoffey M. Cooper, Robert E. Hausman, Çeviri ed. Sakızlı M. vd., ISBN:978-605-66817-0-7, 2016. - “Hücrenin moleküler biyolojisi”, Alberts B vd., ISBN: 978944252225, 2008 Sorularınız için [email protected] e-posta adresinden ulaşabilirsiniz.. 6