1. DNA-skadeavkänning:
Celler har specialiserade proteiner som ständigt övervakar DNA:t för skada. När DNA-skada inträffar binder dessa sensorproteiner till det skadade stället, vilket initierar DNA-reparationsprocessen.
2. DNA-reparationsvägar:
Det finns flera DNA-reparationsvägar, var och en specialiserad på att reparera specifika typer av DNA-skador. Valet av reparationsväg beror på skadans art och omfattning.
a) Basexcisionsreparation (BER):BER reparerar skador på individuella baser, såsom oxidativ skada eller alkylering.
b) Nukleotidexcisionsreparation (NER):NER tar bort skrymmande DNA-lesioner orsakade av UV-strålning eller vissa kemikalier.
c) Reparation av felmatchning (MMR):MMR korrigerar fel som uppstår under DNA-replikering, vilket säkerställer troheten hos det nysyntetiserade DNA:t.
d) Homolog rekombination (HR):HR reparerar dubbelsträngsbrott genom att använda en oskadad homolog DNA-sekvens som mall.
e) Non-Homologous End Joining (NHEJ):NHEJ förenar direkt trasiga DNA-ändar, ofta med viss förlust av genetisk information.
3. Reglering av DNA-reparation:
Celler reglerar DNA-reparationsvägar hårt för att upprätthålla genomisk stabilitet och förhindra överdriven reparationsaktiviteter som kan leda till mutationer. Här är några regleringsmekanismer:
a) Cellcykelkontrollpunkter:DNA-skada kan utlösa kontrollpunkter för cellcykeln, vilket stoppar cellens progression genom cellcykeln för att ge tillräckligt med tid för reparation innan replikering eller delning.
b) DNA-reparationsproteiner:Uttrycket och aktiviteten av DNA-reparationsproteiner regleras av olika cellulära signaler, inklusive DNA-skada i sig. Vissa proteiner involverade i DNA-reparation uttrycks konstitutivt, medan andra induceras som svar på DNA-skada.
c) Posttranslationella modifieringar:DNA-reparationsproteiner kan genomgå posttranslationella modifieringar, såsom fosforylering, acetylering eller ubiquitination, som modulerar deras aktivitet, stabilitet och interaktioner med andra proteiner.
d) Signalvägar:DNA-skada aktiverar specifika signalvägar, såsom DNA-skaderespons (DDR), som koordinerar DNA-reparation, cellcykelkontrollpunkter och andra cellulära svar på DNA-skada.
Sammantaget använder celler sofistikerade regleringsmekanismer för att säkerställa effektiv och korrekt reparation av skadat DNA, och därigenom bevara genomets integritet och upprätthålla cellulär homeostas. Dysreglering av DNA-reparationsvägar kan leda till genomisk instabilitet och bidra till olika mänskliga sjukdomar, inklusive cancer och genetiska störningar.
