[albert52]

Вставка.

Микросателлитная нестабильность (MSI)

Дефект восстановления несоответствия (MIS-match reh-PAYR deh-FIH-shun-see) описывает клетки, имеющие мутации (изменения) в определенных генах, участвующих в исправлении ошибок, допущенных при копировании ДНК в клетке. Клетки с дефицитом репарации несоответствия (MMR) обычно имеют много мутаций ДНК, которые могут привести к раку.

Приобретение геномной нестабильности является одной из ключевых характеристик раковой клетки, а микросателлитная нестабильность (MSI) является важным сегментом этого явления. Неисправность пути восстановления MMR увеличивает мутационное бремя конкретных видов рака и часто участвует в его этиологии, иногда в качестве влиятельного свидетеля, а иногда в качестве основной движущей силы.

Чертежи конкретных опухолей MSI полезны для точной классификации, оценки вероятности рака и прогноза, чтобы помочь нам понять, как и почему возникают устойчивые к терапии раковые образования. Кроме того, данные показывают, что MSI является важным прогностическим биомаркером для применения иммунотерапии.

Совокупность наблюдаемых генетических изменений при раке часто называют «ландшафтами генома рака». Система восстановления несоответствия (MMR) отвечает за поддержание стабильности генома. Когда MMR не функционирует нормально, происходят изменения микросателлитов, и общая скорость мутаций данной клетки увеличивается.
MMR - это клеточный пострепликационный процесс, который сохраняет гомеостаз ДНК и как таковой является эволюционной гарантией стабильности генома. Основная задача системы репарации ошибочного спаривания ДНК состоит в том, чтобы исправить спонтанные неправильные пары основание-основание и небольшие петли вставок-делеций (инсерции), которые в основном образуются во время репликации ДНК.

Полимеразы, которые запускают синтез ДНК в репликационных вилках, работают не без ошибок. Частота ошибок, совершаемых эукариотическими ДНК-полимеразами, оценивается примерно в одну ошибку на каждые 10 5 нуклеотидов, что означает, что ~ 100000 ошибок происходит во время каждой клеточной S-фазы. Первая линия защиты от такой высокой частоты мутаций - это корректирующая активность ферментов полимеразы. Хотя ДНК-полимеразы обеспечивают такую ​​лекторирующую активность своими собственными доменами, некоторые внесенные мутации все еще могут проскальзывать незаметно, и их необходимо корректировать с помощью второй линии защиты - экспрессии генов, связанных с MMR.
Механизмы MMR включают следующие этапы: распознавание повреждений, инициирование восстановления, удаление повреждений и ресинтез ДНК (см. выше). У человека механизм MMR имеет 8 генов, кодирующих его компоненты; при этом вариации дефицита генов репарации ДНК важны для специфической восприимчивости опухоли.

Продукт гена hMSH2, расположенный на хромосоме 2p21, является основным корректирующим белком MSH. Чтобы исправить ошибочно спаренные основания, он создает два разных гетеродимера - один с MSH6, а другой с MSH3. Поскольку было показано, что MSH6 экспрессируется в 10 раз больше, чем MSH3, в клетках человека преобладает первый гетеродимер. Гетеродимеры MSH2-MSH6 и MSH2-MSH3 связываются с несовпадениями при проверке постреплицированной цепи ДНК, которая инициирует репарацию ДНК. Образованные комплексы MSH превращаются в скользящие зажимы на спирали ДНК. Они скользят до тех пор, пока не будут обнаружены неправильные пары оснований и другие дополнительные спиральные поражения. ПРи этом скользящий зажим MSH2-MSH6 может отделять нуклеосому от ДНК, если присутствует несоответствие, и что эта диссоциация усиливается ацетилированием H3.

Гетеродимеры MSH2-MSH6 обнаруживают несоответствия единичных оснований и искажения в виде вставок-делеций динуклеотидов, тогда как MSH2-MSH3 идентифицируют более крупные петли вставки-делеции длиной ~ 13 нуклеотидов. Их последующее присоединение к комплексам MLH1 / PMS2 приводит к деградации мутированного фрагмента последовательности ДНК и возобновлению синтеза.

После распознавания несовпадений ДНК и связывания первого гетеродимера другие молекулы, такие как ядерный антиген пролиферирующих клеток (PCNA), фактор репликации C (RFC), MutLα (гетеродимер MLH1-PMS2) и экзонуклеаза 1 (Exo1), привлекаются в комплекс, приводящий к окончательной диссоциации несоответствия.

Белки MMR вместе с ДНК претерпевают повторяющиеся конформационные изменения. Было продемонстрировано, что после обнаружения несоответствия гетеродимер MSH2-MSH3 изгибает спираль ДНК и что это конформационное изменение делает возможным правильную репарацию. Заболевания, связанные с аберрациями гена MSH3 , включают рак толстой кишки, мочевого пузыря и эндометрия.

hMSH5 расположен на 6p21.3, ассоциируется исключительно с MSH4 и действует во время мейоза в событиях кроссинговера и конверсиях генов. Было обнаружено, что гетеродимеры MSH4-MSH5 специфически и в большом количестве присутствуют в репродуктивных тканях млекопитающих, поскольку их основная роль заключается в мейотической рекомбинации. Он участвует в репарации двухцепочечных разрывов, ответе на повреждение ДНК и разнообразии иммуноглобулинов, а его SNP ( Single Nucleotide Polymorphism) локусы связаны со многими различными заболеваниями человека, включая рак.
Нарушения MLH3 проявляются в нестабильности длины коротких повторяющихся последовательностей и соматические мутации MLH3 часто обнаруживаются в опухолях, подверженных микросателлитной нестабильности. Заболевания, связанные с изменениями MLH3, включают рак толстой и прямой кишки, эндометрия и глиому низкой степени злокачественности.

Связывание и гидролиз АТФ жизненно важны для регуляции MMR. Когда обнаруживается несоответствие G / T, комплекс MSH2-MSH6 обменивает АДФ на АТФ, таким образом функционируя как молекулярный переключатель. Высококонсервативная область находится в гене MSH6 и координирует связывание и гидролиз АТФ.