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
{ولقد ذرانا لجهنم كثيرا من الـجن والانس}
2024-05-27
بلعم بن باعوراء
2024-05-27
{واذ اخذ ربك من بني‏ آدم من ظهورهم ذريتهم}
2024-05-27
سبك نخت مدير بيت (آمون)
2024-05-27
نفر سخرو المشرف على خبز قاعة القربان.
2024-05-27
نخت الأمين على الأسلحة في السفينة الملكية (خع أم ماعت)
2024-05-27

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

Error-Prone Repair and Translesion Synthesis  
  
1411   11:20 صباحاً   date: 20-4-2021
Author : JOCELYN E. KREBS, ELLIOTT S. GOLDSTEIN and STEPHEN T. KILPATRICK
Book or Source : LEWIN’S GENES XII
Page and Part :

Error-Prone Repair and Translesion Synthesis


KEY CONCEPTS
- Damaged DNA that has not been repaired causes prokaryotic DNA polymerase III to stall during replication.
- DNA polymerase V (encoded by umuCD) or DNA polymerase IV (encoded by dinB) can synthesize a complement to the damaged strand.
- The DNA synthesized by repair DNA polymerases often has errors in its sequence.

The existence of repair systems that engage in DNA synthesis raises the question of whether their quality control is comparable with that of DNA replication. As far as we know, most systems, including uvr-controlled excision repair, do not differ significantly from DNA replication in the frequency of mistakes. Error-prone synthesis of DNA, however, occurs in E. coli under certain circumstances.
The error-prone pathway, also known as translesion synthesis, was first observed when it was found that the repair of damaged λ phage DNA is accompanied by the induction of mutations if the phage is introduced into cells that had previously been irradiatedwith  UV light. This suggests that the UV irradiation of the host has activated functions that generate mutations when repairing λ DNA.
The mutagenic response also operates on the bacterial host DNA. What is the actual error-prone activity? It is a specialized DNA polymerase that inserts random (and thus usually incorrect) bases when it passes any site at which it cannot insert complementary base pairs in the daughter strand. Mutations in the genes umuD and umuC abolish UV-induced mutagenesis. This implies that the UmuC and UmuD proteins cause mutations to occur after UV irradiation. The genes constitute the umuDC operon, whose expression is induced by DNA damage. Their products form a complex, UmuD′2C, which consists of two subunits of a truncated UmuD protein (UmuD′) and one subunit of UmuC. UmuD is cleaved by RecA, which is activated by DNA damage.
The UmuD′2C complex has DNA polymerase activity. It is called DNA polymerase V and is responsible for synthesizing new DNA to replace sequences that have been damaged by UV irradiation. This is the only enzyme in E. coli that can bypass the classic pyrimidine dimers produced by UV irradiation (or other bulky adducts). The polymerase activity is error prone. Mutations in either umuC or umuD inactivate the enzyme, which makes high doses of UV irradiation lethal.
How does an alternative DNA polymerase get access to the DNA? When the replicase (DNA polymerase III) encounters a block, such as a thymidine dimer, it stalls. It is then displaced from the replication fork and replaced by DNA polymerase V. In fact, DNA polymerase V uses some of the same ancillary proteins as DNA polymerase III. The same situation is true for DNA polymerase IV, the product of dinB, which is another enzyme that acts on damaged DNA.
DNA polymerases IV and V are part of a larger family of translesion polymerases, which includes eukaryotic DNA polymerases and whose members are specialized for repairing damaged DNA. In addition to the dinB and umuCD genes that code for DNA polymerases IV and V in E. coli, this family also includes the RAD30 gene coding for DNA polymerase η of Saccharomyces cerevisiae and the XPV gene described previously that encodes the human homolog. A difference between the bacterial and eukaryotic enzymes is that the latter are not error prone at thymine dimers: They accurately introduce an A-A pair opposite a T-T dimer. When they replicate through other sites of damage, however, they are more prone to introduce errors.




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.