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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
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| 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 |
dMMR: Mismatch-Repair Defizienz |
| 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-κB |
| Checkpoint - Arrest |
Als Reaktion auf einen DNA-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. |
Teil von |
Strahlenbiologie |
Radioonkologie |
Onkologie |
| 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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