Pirimidinski dimer

Pirimidinski dimeri su molekulska oštećenja formirana od timinskih ili citozinski baza DNK molekula putem fotohemijske reakcije.^[1]^[2] Ultraljubičasto svetlo indukuje formiranje kovalentnih veza putem reakcija lokalizovanih na C=C dvostrukim vezama.^[3] U dsRNK se isto tako uracil dimeri mogu akumulirati dejstvom UV radijacije. Dva česta UV produkta su ciklobutan pirimidin dimeri i 6,4 fotoprodukti. Ova oštećenja menjaju strukturu DNK i konsekventno inhibiraju polimerizaciju i onemogućavaju replikaciju. Dimeri se mogu popraviti putem fotoreaktivacije ili nukleotidnog izrezivanja. Nepopravljeni dimeri su mutageni. Pirimidinski dimeri su jedan od glavnih uzroka melanoma kod ljudi.^[4]

Tipovi dimera

Ciklobutanski dimer pirimidina (engl. Cyclobutane pyrimidine dimer - CPD) sadrži četvoročlani prsten formiran putem dva sparivanja C=C dvostrukih veza pirimidina.^[5]^[6]^[7] Ovakvi dimeri ometaju sparivanje baza tokom replikacije DNK, te dovode do mutacija.

6,4-fotoprodukti, ili 6,4 pirimidin-pirimidoni, se javljaju sa trećinom učestalosti CPD-a ali su mutageniji.^[8] Lijaza fotoprodukta spora pruža alternativni enzimski put za popravku timinskih fotodimera.^[9]

Mutageneza

Translacione polimeraze često unose mutacije u na pirimidinskim dimerima. Do toga dolazi kod prokariota, kao i kod eukariota.^[10]

DNK popravka

Pirimidinski dimeri unose lokalne konformacione promene u DNK strukturu, što omogućava enzimima za popravku da prepoznaju oštećenja.^[11] U većini organizama (izuzev posteljičnih sisara poput ljudi) one mogu da budu popravljene putem fotoreaktivacije.^[12] Fotoreaktivacija je proces popravke u kome fotoliazni enzimi direktno vrše reverznu fotohemijsku reakciju na pirimidinskom dimeru.^[13]

Reference

↑ David S. Goodsell (2001). „The Molecular Perspective: Ultraviolet Light and Pyrimidine Dimers”. The Oncologist 6 (3): 298-299. DOI:10.1634/theoncologist.6-3-298. PMID 11423677. Arhivirano iz originala na datum 2009-04-30. Pristupljeno 2014-06-20.
↑ E. C. Friedberg, G. C. Walker, W. Siede, R. D. Wood, R. A. Schultz and T. Ellenberger (2006). DNA repair and mutagenesis. Washington: ASM Press. str. 1118. ISBN 978-1-55581-319-2.
↑ S. E. Whitmore, C. S. Potten, C. A. Chadwick, P. T. Strickland, W. L. Morison (2001). „Effect of photoreactivating light on UV radiation-induced alterations in human skin”. Photodermatol. Photoimmunol. Photomed. 17 (5): 213–217. DOI:10.1034/j.1600-0781.2001.170502.x. PMID 11555330.
↑ A. van Elsas, S. F. Zerp, S. van der Flier, K. M. Krüse, C. Aarnoudse, N. K. Hayward, D. J. Ruiter, and P. I. Schrier (September 1996). „Relevance of ultraviolet-induced N-ras oncogene point mutations in development of primary human cutaneous melanoma”. Am J Pathol. 149 (3): 883-893.
↑ R. B. Setlow (1966). „Cyclobutane-Type Pyrimidine Dimers in Polynucleotides”. Science 153 (3734): 379-386. DOI:10.1126/science.153.3734.379. PMID 5328566.
↑ Expert reviews in molecular medicine (2. 12. 2002.). „Structure of the major UV-induced photoproducts in DNA.”. Cambridge University Press. Arhivirano iz originala na datum 2005-03-21. Pristupljeno 2014-06-20.
↑ Christopher Mathews and K.E. Van Holde (1990). Biochemistry (2nd izd.). Benjamin Cummings Publication. str. 1168. ISBN 978-0-8053-5015-9.
↑ Van Holde, K. E.; Mathews, Christopher K. (1990). Biochemistry. Menlo Park, Calif: Benjamin/Cummings Pub. Co. ISBN 0-8053-5015-2.
↑ Jeffrey M. Buis, Jennifer Cheek, Efthalia Kalliri, and Joan B. Broderick (2006). „Characterization of an Active Spore Photoproduct Lyase, a DNA Repair Enzyme in the Radical S-Adenosylmethionine Superfamily”. Journal of Biological Chemistry 281 (36): 25994-26003. DOI:10.1074/jbc.M603931200. PMID 16829680.
↑ J. H. Choi, A. Besaratinia ,D. H. Lee, C. S. Lee, G. P. Pfeifer (2006). „The role of DNA polymerase iota in UV mutational spectra”. Mutat. Res. 599 (1–2): 58-65. DOI:10.1016/j.mrfmmm.2006.01.003. PMID 16472831.
↑ Kemmink Johan, Boelens Rolf, Koning Thea M.G., Kaptein Robert, Van , der Morel Gijs A., Van Boom Jacques H. (1987). „Conformational Changes in the oligonucleotide duplex d(GCGTTGCG)*d(GCGAAGCG) induced by formation of a cis-syn thymine dimer”. European Journal of Biochemistry 162: 31-43. DOI:10.1111/j.1432-1033.1987.tb10538.x. PMID 3028790.
↑ Essen LO, Klar T (2006). „Light-driven DNA repair by photolyases”. Cell Mol Life Sci 63 (11): 1266-77. DOI:10.1007/s00018-005-5447-y. PMID 16699813.
↑ Friedberg, Errol C. (23 January 2003) “DNA Damage and Repair”. Nature 421, 436-439. doi:10.1038/nature01408

Literatura

Christopher Mathews and K.E. Van Holde (1990). Biochemistry (2nd izd.). Benjamin Cummings Publication. str. 1168. ISBN 978-0-8053-5015-9.
Van Holde, K. E.; Mathews, Christopher K. (1990). Biochemistry. Menlo Park, Calif: Benjamin/Cummings Pub. Co. ISBN 0-8053-5015-2.
E. C. Friedberg, G. C. Walker, W. Siede, R. D. Wood, R. A. Schultz and T. Ellenberger (2006). DNA repair and mutagenesis. Washington: ASM Press. str. 1118. ISBN 978-1-55581-319-2.

[1] David S. Goodsell (2001). „The Molecular Perspective: Ultraviolet Light and Pyrimidine Dimers”. The Oncologist 6 (3): 298-299. DOI:10.1634/theoncologist.6-3-298. PMID 11423677. Arhivirano iz originala na datum 2009-04-30. Pristupljeno 2014-06-20.

[2] E. C. Friedberg, G. C. Walker, W. Siede, R. D. Wood, R. A. Schultz and T. Ellenberger (2006). DNA repair and mutagenesis. Washington: ASM Press. str. 1118. ISBN 978-1-55581-319-2.

[3] S. E. Whitmore, C. S. Potten, C. A. Chadwick, P. T. Strickland, W. L. Morison (2001). „Effect of photoreactivating light on UV radiation-induced alterations in human skin”. Photodermatol. Photoimmunol. Photomed. 17 (5): 213–217. DOI:10.1034/j.1600-0781.2001.170502.x. PMID 11555330.

[4] A. van Elsas, S. F. Zerp, S. van der Flier, K. M. Krüse, C. Aarnoudse, N. K. Hayward, D. J. Ruiter, and P. I. Schrier (September 1996). „Relevance of ultraviolet-induced N-ras oncogene point mutations in development of primary human cutaneous melanoma”. Am J Pathol. 149 (3): 883-893.

[5] R. B. Setlow (1966). „Cyclobutane-Type Pyrimidine Dimers in Polynucleotides”. Science 153 (3734): 379-386. DOI:10.1126/science.153.3734.379. PMID 5328566.

[6] Expert reviews in molecular medicine (2. 12. 2002.). „Structure of the major UV-induced photoproducts in DNA.”. Cambridge University Press. Arhivirano iz originala na datum 2005-03-21. Pristupljeno 2014-06-20.

[7] Christopher Mathews and K.E. Van Holde (1990). Biochemistry (2nd izd.). Benjamin Cummings Publication. str. 1168. ISBN 978-0-8053-5015-9.

[isbn0-8053-5015-2-8] Van Holde, K. E.; Mathews, Christopher K. (1990). Biochemistry. Menlo Park, Calif: Benjamin/Cummings Pub. Co. ISBN 0-8053-5015-2.

[9] Jeffrey M. Buis, Jennifer Cheek, Efthalia Kalliri, and Joan B. Broderick (2006). „Characterization of an Active Spore Photoproduct Lyase, a DNA Repair Enzyme in the Radical S-Adenosylmethionine Superfamily”. Journal of Biological Chemistry 281 (36): 25994-26003. DOI:10.1074/jbc.M603931200. PMID 16829680.

[10] J. H. Choi, A. Besaratinia ,D. H. Lee, C. S. Lee, G. P. Pfeifer (2006). „The role of DNA polymerase iota in UV mutational spectra”. Mutat. Res. 599 (1–2): 58-65. DOI:10.1016/j.mrfmmm.2006.01.003. PMID 16472831.

[11] Kemmink Johan, Boelens Rolf, Koning Thea M.G., Kaptein Robert, Van , der Morel Gijs A., Van Boom Jacques H. (1987). „Conformational Changes in the oligonucleotide duplex d(GCGTTGCG)*d(GCGAAGCG) induced by formation of a cis-syn thymine dimer”. European Journal of Biochemistry 162: 31-43. DOI:10.1111/j.1432-1033.1987.tb10538.x. PMID 3028790.

[12] Essen LO, Klar T (2006). „Light-driven DNA repair by photolyases”. Cell Mol Life Sci 63 (11): 1266-77. DOI:10.1007/s00018-005-5447-y. PMID 16699813.

[Friedberg,_Errol_C._2003-13] Friedberg, Errol C. (23 January 2003) “DNA Damage and Repair”. Nature 421, 436-439. doi:10.1038/nature01408

[1]