Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Аминдік топты молекуладан алу
Removal of an amino group from a molecule
Деаминация – молекуладан аминдік топты алып тастау процесі. Бұл реакцияны катализдейтін ферменттер деаминазалар деп аталады. Адам организмінде деаминация негізінен бауырда жүзеге асады, бірақ бүйректе де болуы мүмкін. Ақуыздың артық мөлшерде қабылдануы кезінде, амин қышқылын энергияға жіктеу үшін деаминация қолданылады. Аминдік топ амин қышқылынан алынып, аммиакқа айналдырылады. Амин қышқылының қалған бөлігі көбінесе көміртек пен сутектен тұрады және қайта пайдаланылады немесе энергия алу үшін тотықтырылады. Аммиак адам организмі үшін улы, сондықтан ферменттер оны мочевинаға немесе зәр қышқылына көмірқышқыл газы молекулаларын қосу арқылы (бұл деаминация процесі емес) мочевина циклында түрлендіреді, ол да бауырда өтеді. Мочевина мен зәр қышқылы қанға қауіпсіз түрде сіңіп, содан кейін зәрмен шығарылады.
Deamination is the removal of an amino group from a molecule. Enzymes that catalyse this reaction are called deaminases. In the human body, deamination takes place primarily in the liver; however, it can also occur in the kidney. In situations of excess protein intake, deamination is used to break down amino acids for energy. The amino group is removed from the amino acid and converted to ammonia. The rest of the amino acid is made up of mostly carbon and hydrogen, and is recycled or oxidized for energy. Ammonia is toxic to the human system, and enzymes convert it to urea or uric acid by addition of carbon dioxide molecules (which is not considered a deamination process) in the urea cycle, which also takes place in the liver. Urea and uric acid can safely diffuse into the blood and then be excreted in urine.
Цитозин
Спонтанды деаминация – цитозиннің урацилге гидролиздену реакциясы болып табылады, осы процесте аммиак бөлінеді. Бұл цитозинді деаминациялайтын бисульфит қолдану арқылы in vitro жағдайында жүзеге асуы мүмкін, бірақ 5-метилцитозинге әсер етпейді. Осы қасиет зерттеушілерге метилденген ДНК-ны тізбектеп, метилденбеген цитозин (урацил ретінде көрінеді) мен метилденген цитозин (өзгеріссіз) арасын ажыратуға мүмкіндік берді. ДНК-да бұл спонтанды деаминация урацилді (цитозин деаминациясының өнімі, ДНК құрамына кірмейді) урацил ДНК гликозилазасымен алып тастау арқылы түзетіледі, нәтижесінде абазиялық (AP) орын пайда болады. Содан кейін пайда болған абазиялық орын AP эндонуклеазалары деп аталатын ферменттермен танылады, олар ДНК-дағы фосфодиэстерлік байланысты үзеді, бұл нәтижеде пайда болған зақымды басқа цитозинмен алмастыру арқылы қалпына келтіруге мүмкіндік береді. ДНК полимеразасы бұл алмастыруды ник трансляциясы арқылы, яғни оның 5'→3' экзонуклеазалық активітігімен терминалды экзизиялық реакция арқылы, содан кейін полимеразалық активітігімен толтыру реакциясы арқылы жүзеге асыруы мүмкін. ДНК лигазасы пайда болған кесілген дуплекстік өнімді бекіту үшін фосфодиэстерлік байланысты құрайды, енді оған жаңа, дұрыс цитозин кіреді (базалық экзизиялық жөндеу).
Spontaneous deamination is the hydrolysis reaction of cytosine into uracil, releasing ammonia in the process. This can occur in vitro through the use of bisulfite, which deaminates cytosine, but not 5 methylcytosine. This property has allowed researchers to sequence methylated DNA to distinguish non methylated cytosine (shown up as uracil) and methylated cytosine (unaltered). In DNA, this spontaneous deamination is corrected for by the removal of uracil (product of cytosine deamination and not part of DNA) by uracil DNA glycosylase, generating an abasic (AP) site. The resulting abasic site is then recognised by enzymes (AP endonucleases) that break a phosphodiester bond in the DNA, permitting the repair of the resulting lesion by replacement with another cytosine. A DNA polymerase may perform this replacement via nick translation, a terminal excision reaction by its 5'⟶3' exonuclease activity, followed by a fill in reaction by its polymerase activity. DNA ligase then forms a phosphodiester bond to seal the resulting nicked duplex product, which now includes a new, correct cytosine (Base excision repair).
5-метилцитозин
5 метилцитозиннің спонтанды деаминациялануы тимин мен аммиакқа алып келеді. Бұл ең көп кездесетін бір нуклеотидтік мутация. ДНҚ-да, егер бұл реакция репликация торшасы өткенге дейін анықталса, тимин ДНҚ гликозилаза ферментімен түзетілуі мүмкін, ол G/T қарама-қайшылығында тимин негізін жояды. Бұл абазиялық орынды қалдырады, ол АП эндонуклеазалар мен полимеразалармен, сондай-ақ урацил ДНҚ гликозилазасымен жөнделеді.
Spontaneous deamination of 5 methylcytosine results in thymine and ammonia. This is the most common single nucleotide mutation. In DNA, this reaction, if detected prior to passage of the replication fork, can be corrected by the enzyme thymine DNA glycosylase, which removes the thymine base in a G/T mismatch. This leaves an abasic site that is repaired by AP endonucleases and polymerase, as with uracil DNA glycosylase.
Цитозин метилдеудің белгілі бір салдары – деаминация процесі арқылы С-тен Т-ге өтетін мутациялардың көбеюі. Цитозин деаминациясы геномның көптеген реттеуші функцияларын өзгерте алады; бұрын үнсіздендірілген транспозицияланатын элементтер (ТЭ) CPG сайттарының жоғалуына байланысты транскрипциялық тұрғыдан белсенді болуы мүмкін. ТЭ-лер, иесінің транскрипция факторларымен үйлесімді қосымша ДНК-ны ұсынып, күшейткіштердің пайда болу механизмін үдетуге қабілетті, бұл соңында С-тен Т-ге мутацияларға әсер етеді.
A known result of cytosine methylation is the increase of C to T transition mutations through the process of deamination. Cytosine deamination can alter the genome's many regulatory functions; previously silenced transposable elements (TEs) may become transcriptionally active due to the loss of CPG sites. TEs have been proposed to accelerate the mechanism of enhancer creation by providing extra DNA that is compatible with the host transcription factors that eventually have an impact on C to T mutations.
Аденоин
Аденоиннің деаминациясы гипоксантин пайда болуына алып келеді. Гипоксантин, аденоиннің иминдік таутомері сияқты, тиминнің орнына цитозинмен таңдамалы жұптасады. Бұл көбейгеннен кейінгі ауысу мутациясына әкеледі, онда бастапқы А-Т негіз жұбы Г-Ц негіз жұбына айналады.
Deamination of adenine results in the formation of hypoxanthine. Hypoxanthine, in a manner analogous to the imine tautomer of adenine, selectively base pairs with cytosine instead of thymine. This results in a post replicative transition mutation, where the original A T base pair transforms into a G C base pair.