آليات إصلاح الدنا DNA Repair

مثلما هنالك آليات لحصول الطفره او العطب في الدنا فهنالك آليات مضادة لإصلاح هذه الأعطاب. يجدر الاشاره الى نظام الاستجابة الذاتي SOS حيث يعمل هذا النظام على تحفيز إي نوع من آليات الإصلاح وأهمها آلية إصلاح قص النيوكليوتيده Nucleotide Excision Repair . يحصل تحفيز لإنتاج بروتينات نظام الاستجابة الذاتي SOS من خلال تجمع ssDNA ويثبط عندها DNA polymerase ويقوم انزيم RecA بتكوين خيوط حول الـ ssDNA الأمر الذي يؤدي الى تحفيز الـ RecA وتثبيط المثبط LexA repressor حيث يعمل هذا المثبط على منع تشفير جينات نظام الاستجابة الذاتي SOS وعندما يحفز RecA يعمل على إزالة التثبيط ويتم استنساخ وتشفير جينات نظام الاستجابة الذاتي SOS وبالتالي يؤدي الى تحفيز آليات الإصلاح وأولها آلية إصلاح قص النيوكليوتيده Nucleotide Excision Repair .
حسب نوع العطب الموجود في الدنا هنالك عدة آليات تستخدم لإصلاح الدنا يمكن توضيحها كمايلي:
1- آلية إصلاح الارتباط الخاطئ Mismatch Repair
2- آلية إصلاح قص النيوكليوتيده Nucleotide Excision Repair
3- آلية إصلاح قص القاعدة Base Excision Repair
4- آلية الإصلاح بالتنشيط الضوئي المباشر Direct Photoreactivation Repair

1- آلية إصلاح الارتباط الخاطئ Mismatch Repair (MMR):
تستخدم هذه الآلية لفك الارتباط الخاطئ الذي يحصل بين القواعد الغير متوافقة وخصوصا الارتباط الخاطئ الذي يحصل بين الأدنين Adenine وغيرها من القواعد الغير متطابقة. في الحالة الطبيعية يقوم انزيم يسمى Dam methylase باضافة مجموعة مثيل الى الأدنين الموجود ضمن التسلسل GATC (عندما تكون مرتبطة بالثايمين) اما اذا ارتبط الأدنين ارتباطا خاطئا mismatch مع احد القواعد الأخرى فان انزيم Dam methylase لايضيف مجموعة المثيل الى الأدنين.
تستخدم هذه الآلية لإصلاح الارتباط الخاطئ الذي يحدث نتيجة للطفرات النقطية بنوعيها(Transition و Transversion ) وطفرات تغير الإطار Frameshift أي ان هذه الآلية تستخدم لإصلاح العطب البسط Simple lesions والعطب الكبير Bulky lesions .
يمكن توضيح ميكانيكية عمل هذه الآلية في بدائية النواة Prokaryote كما يلي:
1- تميز الارتباط الخاطئ Mismatch Recognition وتتم من خلال انزيم MutS حيث يعمل هذا الأنزيم على تميز موقع الارتباط الخاطئ.
2- إزالة الارتباط الخاطئ Removing of Mismatch ويتم من خلال ارتباط MutLالذي يحفز ارتباط MutH وهذا الأخير بدوره يعمل قطع Nick من جهة 5 تقع على بعد عدة قواعد من منطقة Mismatch بعد ذلك يعمل انزيم الـ exonuclease بعمل قطع عند الجهة الأخرى من الارتباط الخاطئ 3 بعد ذلك يعمل انزيم UvrD (an Helicase enzyme) على فك الارتباط بين الجزء المعطوب المقصوص والشريط الأم الصحيح
3- اعادة تصنيع الجزء المقصوص Resynthesis بواسطة انزيم DNA polymerase III واعاد الغلق بواسطة DNA ligase . ويوضح الشكل التلي مجمل العملية: