1
Uvod
Reparacioni sistem za direktnu reverziju oštećenja obuhvata reparacione sisteme za
fotoreaktivaciju i demetilaciju.
Ekscizioni reparacioni mehanizmi otklanjaju i zamenjuju ostećenja direktnim
isecanjem oštećenog dela DNK lanca, pri čemu neoštećeni lanac suži kao matrica za
popravku oštećenog. Ovi sistemi mogu da otklone samo bazu (BER) ili nukleotidni niz sa
oštećenjem (NER).
Reparacioni sistem za popravku dvolančanih prekida obuhvataju rekombinacioni put
(homologa rekombinacija), koji popravlja oštećenu DNK na osnovu neoštećene kopije
sestrinske hromatide, i nehomologno spajanje prekinutih krajeva, koji se ovim mehanizmom
dovode u nepostednu blizinu i spajaju.
Transleziona sinteza DNK se koristi onda kada replikaciona mašinerija naiđe na oštećenja
koje predhodno nije popravljeno. DNK polimeraze ne koriste informacije iz matične niti, tako
da su greške veoma česte. TS predstavlja poslednji izbor ćelija za popravku oštećenja.
2
Reparacioni sistemi za direktno reverziju oštećenja
Neki tipovi kovalntno izmenjinih baza u Dnk molekulu se mogu popraviti direktno
reverzijom, mehanizmom koji ne uljučuje isecanje, resintezu ili ligaciju, kao ni prekid
fosvodiestarskih veza, sto znači da nije sklon greškama i da čuva genetičku informaciju. Jedan
od formi popravki direktnom reverzijom, kojom se eliminiš ciklobutanski dimeri nastali
elovanjem UV zraka, je fotoreaktivacija. U ovom procesu enzim fotoliaza, koristeći energiju
svetlosti, razgrađuje kovalentene veze u ciklobutanskom prstenu dimera timina i reustarira
stanje pre oštećenja
Druga forma direktne popravke se odnosi na oštećenja nastala delovanjem rekativnih
alkilirajućih agenasa koji modifikuju baze prebacivanjem etil ili metil grupa. Posebno je
značajna metilacija kiseonika na poziciji 6 guanina kojom nastaje O6- metilguanin.
Odklanjanje metil grupe sa o6-metilguanina se vrši uz pomoć metiltransferaza koje
premeštaju metil grupu na SH grupu jednog od svojih cisteinskih ostataka. Metiltranseraza
nije katalitički enzim, tako da nakon primanja metil grupe ne može vise da učestvuje u
reakciji, što je za ćeliju veoma veliki izdatak.
U ovaj reparacioni mehanizam spada i popravka jednolančanih prekida u molekulu
DNK.
4
Globalna genomska reparacija
Kod prokariota u GG repraciji distorziju prepoznaje UvrA protein a popravku vrše, u
oba puta, preteini UvrB, UvrC i UvrD. Proteinski kompleks koji cini UvrB i homodimer UvrA
pretražuje DNK i identifikuje distorziju. Nakon toga UvrA napušta kompleks a UvrB svojom
helikazom aktivnošću odmotava DNK lanac oko mesta distorzije i regrutuje UvrC. UvrC pravi
dva prekida: jedan četiri nukleotida nizvodno, a drugi osam nukleotida uzvodno od oštećenja
UvrD, uz pomoć energije dobijene hidrolizom ATP-a, uklanja jednolančani fragment duzine
12-13 nukleotida, a DNK polimeraza I popunjava prazninu. Krajevi se lepe uz pomoć DNK
ligaze.
Kod eukariota je princip isti, ali učestvuje mnogo veći broj preteina. Oštećenja
prepoznaje XPC-hHR23 (XPC-Rad23B kod kvasca) kompleks.
XPC-hHR23 regrutuje TFIIH, čije subjedinice XPD i XPB odmotavaju heliks na mestu
lezije.
Zatim se za jednolančanu DNK vezuje XPA/RPA kompleks koji pozicionira dve
ondonukleaze koje seku oštećeni lanac sa 3’ i 5’ strane. Nakon uklanjanja segmenta
replikacioni enzimi popunjavaju nastalu prazninu ćije krajeve povezuje ligaza.
Ovaj mehanizam popravke se od globalne genomske reparacije razlikuje samo u
inicijalnom koraku prepoznavanja oštećenja. Kod prokariota regrutovanje proteina koji
učestvuju u popravci vrši TRCF protein (stupa u direktnu interakciju sa UvrA subjedinicom
koja je deo Uvr(A)BC kompleksa za isecanje nukleotida). Mesto njegovog vezivanja na DNK se
nalazi uzvodno od polimeraze, a po zavojnici se kreće koristeći energiju dobijenu hidrolizom
ATP-a. Sudarajući se sa RNK polimerazom gura je napred, omogućavajuči joj da ponovo
započne sintezu ili što je mnogo češće, da napusti DNK i oslobodi transkript. Ovo dovodi do
povremene transkripcije, ali omogućava sledećim RNK polimerazama normlanu transkripciju
kada se oŠtećenje popravi.
Kod eukariota se, da bi se omogućio pristup proteinima NER sistema, zaeobljena RNK
polimeraza odstranjuje delovanjem CSA i CSB protein. Nakon toga se na mesto oštećenja
vezuju proteini globalne genomske reparacije XPA i RPA proteini.
