not available fi se
not available 2 not available
www.solunetti.fi
taso 2

Kromosomien poikkeavuudet
   
Syöpä
   

DNA:n korjausmekanismit

Muista makromolekyyleistä poiketen DNA-molekyyleillä on omat korjausmekanisminsa. DNA.n korjaus on solujen toiminnalle tärkeää ja korjaamattomat vauriot voivat aiheuttaa mm. syövän. Kaikilla soluilla onkin useita korjausmekanismeja. DNA:n korjauksen tärkeyttä kuvaa myös se, että kun muissa metabolisissa reaktioissa käytetään mahdollisimman pieniä, tilanteeseen optimoituja määriä energiaa (ATP:tä), DNA:n korjaukseen käytetään varsin runsaasti ATP:tä.

Jo DNA:n polymerisaation eli replikaation yhteydessä toimiva DNA-polymeraasi oikolukee tuottamaansa DNA:ta eli poistaa lisäämänsä väärät nukleotidit (nk. 3'-5'-eksonukleaasiaktiivisuus). Jos DNA:han kuitenkin jää virheitä replikaation jälkeen, ne korjataan nopeasti. DNA on solussa normaalisti metyloituna ja vain hetken replikaation jälkeen uusi juoste on metyloimaton. Tämän perusteella solu voi erottaa uuden ja vanhan juosteen ja korjata väärin pariutuneet emäsparit vanhan juosteen sekvenssin mukaisiksi.

DNA:n nukleotidien emäkset voivat vaurioitua, esimerkkinä sytosiinin deaminaation seurauksena syntyvä urasiili (normaalisti vain RNA:ssa esiintyvä emäs). Tällaisia vaurioituneita emäksiä poistavat DNA:sta omat entsyyminsä (DNA-glykosylaasit). Poistetun emäksen kohdalle tehdään myös sokerifosfaattirankaan katkos (endonukleaasi-entsyymi). Joissakin tapauksissa vaurioituneet nukleotidit poistetaan suoraan kokonaan (ei emästä erikseen, eksinukleaasi-entsyymi). Emäksen/nukleotidin poistamisen jälkeen DNA-polymeraasi ja ligaasi korjaavat vauriokohdan. Lisäksi joitakin emäsvaurioita voidaan korjata katkaisematta juostetta. Esimerkkinä O6-metyyliguaniinin korjaaminen, missä ylimääräisen metyyliryhmän poistamiseen kulutetaan yksi metyylitransferaasiproteiini jokaista vauriota kohti.

Replikaation aikana kohdattavat vauriot voidaan E. colissa korjata kahdella eri tavalla. Normaalisti DNA-polymeraasi III ei voi kahdentaa virhekohtaa, vaan hyppää sen yli ja jatkaa replikaatiota vähän matkan päästä. Replikaation jälkeen tämä kohta korjataan rekombinaation avulla. Jos vaurioita on paljon, normaali replikaatio pysähtyy. Tällaisessa stressitilanteessa replikaatiota hoitavat entsyymit, joiden kanssa DNA-polymeraasi III voi kahdentaa myös vaurioituneita kohtia, mutta samalla syntyy mutaatioita. Stressitilanteen replikaatio johtaakin usein solun kuolemaan.