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人間の遺伝子の例には以下のものがあります。
正確で効率的な DNA 複製は、すべての生物の健康と生存にとって重要です。最適な条件下では、複製 DNA ポリメラーゼ ε、δ、α が協調して機能し、細胞周期ごとにゲノムが効率的に高精度で複製されます。しかし、DNA は、太陽紫外線 (UV) や細胞代謝の副産物として生成される活性酸素種 (ROS) など、外因性および内因性の遺伝毒性の脅威に常にさらされています。損傷した DNA は複製ポリメラーゼの立体障害として作用し、不完全な DNA 複製や、複製が停止した部位での二次的な DNA 鎖切断の形成につながります。不完全な DNA 合成と DNA 鎖切断は、どちらもゲノム不安定性の潜在的な原因です。さまざまな形態の損傷した DNA を修復し、ゲノム不安定性を最小限に抑えるための DNA 修復メカニズムが豊富に存在します。ほとんどの DNA 修復メカニズムでは、損傷した鎖を修復するためのテンプレートとして、無傷の DNA 鎖が必要です。
DNA 損傷は、複製フォークによる DNA の正常な酵素合成を妨げる。[1] [2] [3] [4]ゲノムの損傷部位では、原核細胞と真核細胞の両方が、DNA 複製を完了するためにいくつかの複製後修復 (PRR) メカニズムを利用する。化学的に修飾された塩基は、エラーを起こしやすい[5]またはエラーのない[6] トランスレジョンポリメラーゼ、または姉妹染色分体との遺伝子交換によって回避できる。[7]壊れた糖リン酸骨格を持つ DNA の複製は、電離放射線に対する耐性を付与する相同組換えタンパク質によって促進される可能性が高い。PRR 酵素の活性は、細菌ではSOS 応答によって制御され、真核生物では複製後チェックポイント応答によって制御される可能性がある。[8] [9]
PRR メカニズムの解明は分子生物学研究の活発な分野であり、用語は現在流動的です。たとえば、PRR は最近「DNA 損傷許容度」と呼ばれ、複製後の DNA 損傷が DNA への元の化学修飾を除去することなく修復される場合を強調しています。[10] PRR という用語は、損傷した塩基の反対側にある複製後の一本鎖ギャップの修復を説明するために最も頻繁に使用されていますが、より広い使用法が提案されています。[8]この場合、PRR という用語は、複製によって引き起こされた二本鎖切断を修復するプロセスを含む、損傷した DNA の複製を促進するすべてのプロセスを包含します。
メラノーマ細胞は、紫外線によって引き起こされる損傷の一種であるシクロブタンピリミジン二量体の形態をとるDNA損傷の複製後修復に欠陥があることが多い。[11] [12] メラノーマ細胞で欠陥があると思われる特定の修復プロセスは、相同組換え修復である。[12]シクロブタンピリミジン二量体の複製後修復の欠陥は、メラノーマの主な原因である 変異 につながる可能性がある。
参考文献
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