المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الاحياء
عدد المواضيع في هذا القسم 10456 موضوعاً
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
آية الكرسي
2024-10-12
من وجوه الانفاق
2024-10-12
افضلية النبي
2024-10-12
الأخلاق والنسبيّة
2024-10-12
الروايات غير الفقهيّة من كتاب علي (عليه السلام) / النهي عن مدح الجائرين ومعاونتهم.
2024-10-12
الروايات غير الفقهيّة من كتاب علي (عليه السلام) / أصحاب الإمام المهديّ.
2024-10-12

الأفعال التي تنصب مفعولين
23-12-2014
صيغ المبالغة
18-02-2015
اولاد الامام الحسين (عليه السلام)
3-04-2015
الجملة الإنشائية وأقسامها
26-03-2015
معاني صيغ الزيادة
17-02-2015
انواع التمور في العراق
27-5-2016

DNA Repair : Mismatch repair  
  
1441   10:51 صباحاً   date: 22-12-2021
Author : Denise R. Ferrier
Book or Source : Lippincott Illustrated Reviews: Biochemistry
Page and Part :


Read More
Date: 17-9-2021 1588
Date: 17-9-2021 1314
Date: 11-10-2021 896

DNA Repair : Mismatch repair


Despite the elaborate proofreading system employed during DNA synthesis, errors (including incorrect base-pairing or insertion of one to a few extra nucleotides) can occur. In addition, DNA is constantly being subjected to environmental insults that cause the alteration or removal of nucleotide bases.
The damaging agents can be either chemicals (for example, nitrous acid, which can deaminate bases) or radiation (for example, nonionizing ultraviolet [UV] radiation, which can fuse two pyrimidines adjacent to each other in the DNA, and high-energy ionizing radiation, which can cause double-strand breaks).
Bases are also altered or lost spontaneously from mammalian DNA at a rate of many thousands per cell per day. If the damage is not repaired, a permanent change (mutation) is introduced that can result in any of a number of deleterious effects, including loss of control over the proliferation of the mutated cell, leading to cancer. Luckily, cells are remarkably efficient at repairing damage done to their DNA. Most of the repair systems involve recognition of the damage (lesion) on the DNA, removal or excision of the damage, replacement or filling the gap left by excision using the sister strand as a template for DNA synthesis, and ligation. These excision repair systems remove one to tens of nucleotides. [Note: Repair synthesis of DNA can occur outside of the S phase.]
 Mismatch repair
Sometimes replication errors escape the proofreading activity during DNA synthesis, causing a mismatch of one to several bases. In E. coli, mismatch repair (MMR) is mediated by a group of proteins known as the Mut proteins (Fig. 1). Homologous proteins are present in humans. [Note: MMR occurs within minutes of replication and reduces the error rate of replication from 1 in 107 to 1 in 109 nucleotides.]

Figure 1:  Methyl-directed mismatch repair in Escherichia coli. [Note: Mut S protein recognizes the mismatch and recruits Mut L. The complex activates Mut H, which cleaves the unmethylated (daughter) strand.] A = adenine; C = cytosine; G = guanine; T = thymine.
1. Mismatched strand identification: When a mismatch occurs, the Mut proteins that identify the mispaired nucleotide(s) must be able to discriminate between the correct strand and the strand with the mismatch.

In prokaryotes, discrimination is based on the degree of methylation. GATC sequences, which are found once every thousand nucleotides, are  methylated on the adenine (A) residue by DNA adenine methylase (DAM). This methylation is not done immediately after synthesis, so the DNA is hemimethylated (that is, the parental strand is methylated, but the daughter strand is not). The methylated parental strand is assumed to be correct, and it is the daughter strand that gets repaired. [Note: The exact mechanism by which the daughter strand is identified in eukaryotes is not yet known, but likely involves recognition of nicks in the newly synthesized strand.]
2. Repair procedure: When the strand containing the mismatch is identified, an endonuclease nicks the strand, and the mismatched nucleotide(s) is/are removed by an exonuclease. Additional nucleotides at the 5′- and 3′-ends of the mismatch are also removed. The gap left by removal of the nucleotides is filled, using the sister strand as a template, by a DNA pol, typically DNA pol III. The 3′-hydroxyl of the newly synthesized DNA is joined to the 5′-phosphate of the remaining stretch of the original DNA strand by DNA ligase.
Mutation to the proteins involved in MMR in humans is associated with hereditary nonpolyposis colorectal cancer (HNPCC), also known as Lynch syndrome. Although HNPCC confers an increased risk for developing colon cancer (as well as other cancers), only about 5% of all colon cancer is the result of mutations in MMR.




علم الأحياء المجهرية هو العلم الذي يختص بدراسة الأحياء الدقيقة من حيث الحجم والتي لا يمكن مشاهدتها بالعين المجرَّدة. اذ يتعامل مع الأشكال المجهرية من حيث طرق تكاثرها، ووظائف أجزائها ومكوناتها المختلفة، دورها في الطبيعة، والعلاقة المفيدة أو الضارة مع الكائنات الحية - ومنها الإنسان بشكل خاص - كما يدرس استعمالات هذه الكائنات في الصناعة والعلم. وتنقسم هذه الكائنات الدقيقة إلى: بكتيريا وفيروسات وفطريات وطفيليات.



يقوم علم الأحياء الجزيئي بدراسة الأحياء على المستوى الجزيئي، لذلك فهو يتداخل مع كلا من علم الأحياء والكيمياء وبشكل خاص مع علم الكيمياء الحيوية وعلم الوراثة في عدة مناطق وتخصصات. يهتم علم الاحياء الجزيئي بدراسة مختلف العلاقات المتبادلة بين كافة الأنظمة الخلوية وبخاصة العلاقات بين الدنا (DNA) والرنا (RNA) وعملية تصنيع البروتينات إضافة إلى آليات تنظيم هذه العملية وكافة العمليات الحيوية.



علم الوراثة هو أحد فروع علوم الحياة الحديثة الذي يبحث في أسباب التشابه والاختلاف في صفات الأجيال المتعاقبة من الأفراد التي ترتبط فيما بينها بصلة عضوية معينة كما يبحث فيما يؤدي اليه تلك الأسباب من نتائج مع إعطاء تفسير للمسببات ونتائجها. وعلى هذا الأساس فإن دراسة هذا العلم تتطلب الماماً واسعاً وقاعدة راسخة عميقة في شتى مجالات علوم الحياة كعلم الخلية وعلم الهيأة وعلم الأجنة وعلم البيئة والتصنيف والزراعة والطب وعلم البكتريا.