DNA가닥 교차결합 복구
DNA 가닥 간의 공유 교차 결합은 DNA 복제, 전사 및 재조합을 쉽게 차단할 수 있습니다. 이것은 복제하는 세포를 쉽게 죽이는 가장 독성이 강한 DNA 손상 유형 중 하나입니다. 암의 원인 중 하나는 DNA 가닥 간의 교차 결합을 복구하는 능력의 부족입니다. 판코니 빈혈이 있는 암 환자의 높은 가능성에 대한 주된 이유는 회복 능력의 상실 때문이라는 것이 이제 밝혀졌습니다. 현재까지 판코니 빈혈에 기여하는 유전자는 최소 15개(FANCA, B, C, D1, D2, E, F, G, I, J, L, M, N, O, P)로 밝혀졌습니다. 그 중 유전자 A, B, C, E, F, G, L, M이 함께 유비퀴틴 리가제를 형성합니다. 리가제는 D2와 I의 단일 유비퀴틴화를 초래하고, 이는 차례로 유전자 D1, J, N, O 및 P에 의해 촉매되는 DNA 교차결합 재조합 복구를 시작합니다. DNA 가닥 교차결합 복구는 핵산 절제 수선, 상동 재조합 수선, 판코니 빈혈 및 기타 경로에 관여하는 것으로 알려진 매우 복잡한 경로입니다.
비상동 말단 연결
일반적인 유형의 세포 손상인 DNA 이중 가닥 파손(DSB)은 상동 재조합(HR) 또는 비상동 말단 연결(NHEJ)으로 복구할 수 있습니다. NHEJ에서는 Ku가 먼저 DSB의 끝을 인식합니다. 그런 다음 Ku 및 DNA-PKcs의 도움으로 핵산분해효소 및 중합효소에 의해 처리됩니다. 마지막으로, DSB는 IV-XRCC4-XLF 리가제에 의해 연결됩니다. 이 중 Ku는 초기 식별 및 모집 과정에서 보다 명확한 역할을 합니다. 후속 처리 및 결찰 과정에는 명확한 순서가 없으며 반복적입니다.
뉴클레오티드 절제 복구
뉴클레오티드 절제 복구(NER)는 주로 UV 유도 피리미딘 이량체, 분자-DNA-결합/단백질-DNA-결합(DNA 부가물) 또는 DNA-DNA 결합(DNA 교차 결합)을 포함한 국지적 염색체 구조에 영향을 미치는 DNA 손상을 복구합니다. 이러한 형태의 손상이 제때 배제되지 않으면 DNA 중합효소는 식별할 수 없으므로 손상 부위에 머무르게 됩니다. 이 경우 세포는 세포 주기 체크포인트를 활성화하여 세포 주기를 완전히 중지합니다.
불일치 복구
DNA 복제 중 불일치(mismatch)가 발생한 경우 세포는 정확한 불일치 복구 시스템을 통해 새로 합성된 가닥의 불일치를 인지하고 이를 복구하며, 새로운 DNA 가닥의 불일치는 거의 완벽하게 교정됩니다. 복구 과정은 올바른 가닥을 식별하고 잘못된 부분을 제거한 다음 DNA 중합 효소 III와 DNA 리가제의 반응을 통해 올바르게 쌍을 이루는 이중 가닥 DNA를 합성하는 것입니다.
상동 재조합 복구
DNA 손상에는 여러 유형이 있으며 DNA 가닥 파손이 가장 심각합니다. 상동 재조합 복구(HRR)는 DNA 이중 가닥 파손(DSB) 손상을 복구하는 주요 방법이며, 이는 포유동물 세포의 게놈 무결성 유지에 매우 중요합니다. HRR은 RAD51, BRCA1, BRCA2 및 기타 요인에 의해 조절됩니다. 이러한 요소의 비활성화 또는 단계적 중단은 염색체 파열 및 세포사멸을 초래하고 부적절한 복구는 염색체 결실, 재배열, 전위 및 역전으로 이어져 종양 및 기타 질병을 유발할 수 있습니다.
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