zurück Home Reparatur, Repair 
allgemeines Die DNA-Reparatur ist entscheidend, um die Funktion und die Teilungsfähigkeit zu erhalten. Auch muß das Genom vor Mutationen geschützt werden. Man unterscheidet:
  • Erkennung: ATM, p51
  • Direktreparatur: nur einfache Schäden
  • Base-Excision Reparatur: Einzelstrang-Defekt
  • homologous Repair: korrekte Reparatur eines Doppelstrang-Bruches
  • Mismatch Repair: nach Doppelstrangbruch Verbindung an beliebiger Stelle
  • non-homologous End Joining: nach Doppelstrangbruch Verbindung mit einem Chromosomenende
  • Cross-Link-Repair
  • Induktion der Apoptose: Zerstörung einer nicht reparablen Zelle
Repair - Zeit Die Reparaturzeit kann mit der Split - Course - Technik bestimmt werden.
Syndrome Genetische Defekte von Repair-Mechanismen haben viel zum Verständnis der DNA-Reparatur beigetragen.
ATM Ataxia teleangiectasia mutated Protein Detektiert Einzel- und Doppelstrangbrüche Phospho-Inositid-3-Kinase (PI3K)- abhängige Protein-Kinase
Direkt - Reparatur Nur bei geringen Schäden erfolgreich.
BER Base - Excision - Reparatur
UDG - Superfamily Uracil DNA glycosylase superfamily. Schneiden einzelne Basen bei Mismatch aus. Z. B. TDG.
TDG Thymidin - DNA - glycosylase - superfamily. Schneidet Thymidin bei Mismatch aus. Interagiert auch mit Transcription Factor, Histone Acetyltransferase und DNA Methyltransferase.
NER Nukleotide - Excision - Reparatur. Genprodukt von ERCC1 (Excision repair cross-complementation) .Hohe Expression von ERCC1 ist mit Platin-Resistenz assoziiert.
DSR Doppelstrang - Bruch - Reparatur.
HR homologous Repair Schließung des DSB an der richtigen Stelle.
MMR Mismatch Repair Verbindung des DSB an einem beliebigen freien Ende
NHEJ non-homologous End Joining Das abgetrennte Stück wird an ein beliebiges Chromosomenende verbunden.
PARP Reparatur von Einzelstrangbrüchen. Poly (ADP-Ribose) Polymerase. PARP-1 und PARP-2 sind Kern-Proteine, die an der Erkennung von DNA-Brüchen beteiligt sind. Aktiviert NF-kB
Checkpoint - Arrest Als Reaktion auf einen DSA-Schaden wird ein Zellteilungsstop ausgelöst. Es gibt einen G2/M-Checkpont und einen S-Phase-Checkpoint.
Crosslink - Repair Fanconi-Anemia-Signalweg CtlP und FANCD2-Protein erkennen und reparieren Crosslinks effizient.
XPD xeroderma pigmentosum group D Scannt DNA auf Schadstellen ab. Ein eisenhaltiger Fühler des Proteins markiert Schäden(3) XPD ist auch an der Zellteilung und der Genexpression beteiligt.
γ-H2AX Checkpoint - Erhaltungsfaktor. Nach Dephosphorylierung setzt die Zelle die Teilung fort.
CHECK2 Detektiert DNA-Schäden Bei Aktivierung werden p53 und BRCA1 phosphoryliert. Mutation bei familiärem Brustkrebs
RNase H2 Reparatur-Enzym. Entfernt RNA, die versehentlich in das Chromosom einschleust wurden (2). RNase H2 ist beim Aicardi-Goutières-Syndrom, einer erblichen Autoimmunerkrankung, mutiert. Da RNA nicht verdoppelt werden kann, kommt es bei der Zellteilung zu Chromosomenbrüchen.

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Quellen 1.) Meerang M, et al.:
The ubiquitin-selective segregase VCP/p97 orchestrates the response to DNA double-strand breaks.
Nature Cell Biology 13(2011):1376–1382

2.) Reijns M, et al.:
Enzymatic Removal of Ribonucleotides from DNA Is Essential for Mammalian Genome Integrity and Development.
Cell 149(2012):1008-1022

3.) Nägeli H, et al.:
DNA quality control by a lesion sensor pocket of the xeroderma pigmentosum group D helicase subunit of TFIIH.
Current Biology 23(2013):204-212, doi: 10.1016/j.cub.2012.12.032; 2013

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