La diferència clau entre la unió d'extrems no homòlegs i la repetició directa homòloga és que la unió d'extrems no homòlegs és una via que repara les ruptures de doble cadena de l'ADN que no requereix una plantilla homòloga per guiar la reparació, mentre que la repetició directa homòloga és una via. que repara els trencaments de doble cadena de l'ADN que requereix una plantilla homòloga per guiar la reparació.
La reparació de l'ADN és un procés on una cèl·lula identifica i corregeix els danys a les molècules d'ADN. En general, les activitats metabòliques normals i els factors ambientals com la radiació poden causar danys a l'ADN. Aquests factors poden provocar desenes de milers de lesions moleculars individuals per cèl·lula i dia. Les vies de reparació de trencaments de doble cadena de l'ADN són vies de reparació de l'ADN a les cèl·lules biològiques. Hi ha dues vies de reparació de trencaments de doble cadena d'ADN com a unió d'extrems no homòlegs i repetició directa homòloga.
Què és la unió d'extrems no homòlegs?
La unió d'extrems no homòlegs (NHEJ) és una via que repara les ruptures de doble cadena de l'ADN i no requereix una plantilla homòloga per guiar la reparació. Aquesta via la van trobar Moore i Haber l'any 1966. Aquesta via normalment està guiada per seqüències d'ADN homòlogues curtes (microhomologies) que sovint estan presents en voladissos monocatenaris als extrems dels trencaments de doble cadena. Quan els voladissos són compatibles, la via NHEJ repara els dobles filaments amb precisió. Tanmateix, quan els voladissos no són perfectament compatibles, es produeix una reparació imprecisa que provocarà pèrdua de nucleòtids. La via inadequada del NHEJ pot provocar translocacions, fusions de telòmers i trets distintius de cèl·lules tumorals.
Figura 01: unió final no homòleg
La via NHEJ té tres passos principals: unió i lligament final, processament final i lligament. En els mamífers, les proteïnes anomenades Mre11-Rad50-Nbs1 (MRN), DNA-PKcs, Ku (Ku70 i 80) estan implicades en el pont final. L'etapa final del processament consisteix en l'eliminació de nucleòtids no coincidents o danyats i la resíntesi de l'ADN per ADN polimerases (ompliment de buits). L'eliminació dels nucleòtids no coincidents o danyats es realitza mitjançant nucleases com Artemisa. Les ADN polimerases de la família X Pol λ i μ en mamífers realitzen l'ompliment del buit. El processament final no és necessari si els extrems ja són compatibles i tenen extrems 3'hidorxil o 5'fosfat. A més, el pas final de lligadura es realitza mitjançant el complex de lligadura IV que consta d'ADN lligasa IV i el seu cofactor XRCC4.
Què és la repetició directa homòloga?
La repetició directa homòloga (HDR) és una via que repara les ruptures de doble cadena de l'ADN amb l'ús d'una plantilla homòloga per guiar la reparació. La forma més comuna de repetició directa homòloga és mitjançant la recombinació homòloga. El mecanisme HDR només és possible quan hi ha una peça homòleg d'ADN al nucli, principalment a les fases G2 i S del cicle cel·lular. La via biològica de l'HDR comença amb la fosforilació de la proteïna histona anomenada H2AX a la zona on es produeix la ruptura de doble cadena de l'ADN. Això atrau altres proteïnes a la ubicació danyada. Aleshores, el complex MRN s'uneix als extrems danyats i evita trencaments cromosòmics. El complex MRN també manté els extrems trencats junts. Més tard, els extrems de l'ADN es processen de manera que s'eliminen els residus innecessaris de grups químics i es formen voladissos d'una sola cadena.
Figura 02: repetició directa homòloga
Cada tros d'ADN monocatenari està cobert per la proteïna anomenada RPA, i la seva funció és mantenir estables les peces d'ADN monocatenari. Després d'això, Rad51 substitueix la proteïna RPA. A més, quan treballa juntament amb BRCA2, Rad51 acobla una peça d'ADN complementària que envaeix la cadena d'ADN trencada per formar una plantilla per a l'ADN polimerasa. L'ADN polimerasa està subjecta a l'ADN per una altra proteïna coneguda com PCNA. En última instància, la polimerasa sintetitza la part que f alta de la cadena trencada. A més, quan es torna a sintetitzar el fil trencat, ambdues cadenes s'han de desacoblar de nou. Es proposen models per a nombroses maneres de desacoblament. Després de separar els fils, el procés s'ha completat.
Quines similituds hi ha entre la unió d'extrems no homòlegs i la repetició directa homòloga?
- La unió d'extrems no homòlegs i la repetició directa homòloga són dues vies de reparació de trencaments de doble cadena d'ADN.
- El complex MRN està implicat en ambdues vies.
- Les nucleases estan implicades en ambdues vies.
- Les ADN polimerases estan implicades en ambdues vies.
- Aquests mecanismes es poden trobar tant en procariotes com en eucariotes.
- Tots dos són mecanismes crucials per a la supervivència cel·lular.
Quina diferència hi ha entre la unió d'extrems no homòlegs i la repetició directa homòloga?
La unió d'extrems no homòlegs és una via que repara les ruptures de doble cadena de l'ADN que no requereix una plantilla homòloga per guiar la reparació, mentre que la repetició directa homòloga és una via que repara les ruptures de doble cadena de l'ADN mitjançant una plantilla homòloga. Per tant, aquesta és la diferència clau entre la unió d'extrems no homòlegs i la repetició directa homòloga. A més, la recombinació homòloga no està implicada en la unió dels extrems no homòlegs, mentre que la recombinació homòloga està implicada en la repetició directa homòloga.
La infografia següent presenta les diferències entre la unió d'extrems no homòlogues i la repetició directa homòloga en forma de taula per comparar-les una al costat de l' altra.
Resum: unió final no homòleg vs repetició directa homòloga
La La reparació de l'ADN es pot fer mitjançant diferents mecanismes, com ara la inversió directa, la reparació de danys a una cadena, la reparació de trencaments de doble cadena i la síntesi de translessió. La unió d'extrems no homòlegs i les repeticions directes homòlogues són dues vies de reparació de trencaments de doble cadena d'ADN. La unió d'extrems no homòlegs no requereix una plantilla homòloga per guiar la via de reparació de l'ADN. La repetició directa homòloga és una via que requereix una plantilla homòloga per guiar la reparació de l'ADN. Per tant, aquesta és la diferència clau entre la unió d'extrems no homòlegs i la repetició directa homòloga.
