إتصل بنا

ENGLISH

بحث في العناوين     بحث في المحتوى     بحث في اسماء الكتب     بحث في اسماء المؤلفين

القرأن الكريم وعلومه
العقائد الأسلامية
الفقه الأسلامي
علم الرجال
السيرة النبوية
الاخلاق والادعية
اللغة العربية وعلومها
الأدب العربي
الأسرة والمجتمع
التاريخ
الأدارة والاقتصاد
علم الفيزياء
علم الكيمياء
علم الأحياء
الرياضيات
الزراعة
الجغرافية
القانون
الإعلام

رمز الامان : 1857

علم الاحياء

عدد المواضيع في هذا القسم 9508
تاريخ علم الأحياء وعلمائه
النبات
الحيوان
الأحياء المجهرية
علم الأمراض
الحشرات
التقانة الإحيائية
التقنية الحياتية النانوية
اللقاحات
البيئة والتلوث
علم الأجنة
الأحياء الجزيئي
علم وظائف الأعضاء
المضادات الحيوية
علم الخلية
الوراثة
الأحياء العامة
المناعة
التحليلات المرضية
الانزيمات

Recombination-Repair of Double-Strand Breaks in Eukaryotes

12:08 AM

21 / 4 / 2021

39

Author : JOCELYN E. KREBS, ELLIOTT S. GOLDSTEIN and STEPHEN T. KILPATRICK

Book or Source : LEWIN’S GENES XII

page :

+
-

Recombination-Repair of Double-Strand Breaks in Eukaryotes


KEY CONCEPTS
- The yeast RAD mutations, identified by radiationsensitive phenotypes, are in genes that encode repair proteins.
- The RAD52 group of genes is required for recombination-repair.
- The MRX (yeast) or MRN (mammals) complex is required to form a single-stranded overhang at each DNA end.
- The RecA homolog Rad51 forms a nucleoprotein filament on the single-stranded regions, assisted by Rad52 and Rad55/57.
- Rad54 and Rdh54/Rad54B are involved in homology search and strand invasion.

When a replication fork encounters a lesion in a single stand, it can result in the formation of a DSB. DSBs are one of the most severe types of DNA damage that can occur, particularly in eukaryotes. If a DSB on a linear chromosome is not repaired, the portion of the chromosome lacking a centromere will not be segregated at the next cell division. In addition to their occurrence during replication, DSBs can be generated in a number of other ways, including ionizing radiation, oxygen radicals generated by cellular metabolism, action of endonucleases, attempted excision repair of clustered lesions, or encountering a nick during replication. Four pathways of DSB repair have been identified:
 homology-directed recombination-repair (HRR; the only error-free pathway), singlestrand annealing (SSA), alternative or microhomology-mediated end joining (alt-EJ), and nonhomologous end joining (NHEJ).
The ideal mechanism for repairing DSBs is to use HRR, as this ensures that no critical genetic information is lost due to sequence loss at the breakpoint. HRR is used predominantly during the S and G2 phases of the cell cycle, when a sister chromatid is available to provide the homologous donor sequence.
Several of the genes required for recombination-repair in eukaryotes have already been discussed in the context of homologous recombination . Many eukaryotic repair genes are named RAD genes; they were initially characterized genetically in yeast by virtue of their sensitivity to radiation. Three general groups of repair genes have been identified in the yeast S. cerevisiae: the RAD3 group (involved in excision repair), the RAD6 group (required for postreplication repair), and the RAD52 group (concerned with recombination-like mechanisms). Homologs of these genes are present in multicellular eukaryotes as well. The RAD52 group plays essential roles in homologous recombination and includes a large number of genes, including RAD50, RAD51, RAD54, RAD55, RAD57, and RAD59. These Rad proteins are all required at different stages of repair of a DSB.
After a break is detected and damage signaling occurs, a stage known as “end clipping” occurs in which the nucleases Mre11 and CtIP trim about 20 nucleotides to generate short single-stranded tails with 3′–OH overhangs. This single-stranded DNA serves to activate a DNA damage checkpoint, stopping cell division until the damage can be repaired. If short sequences in these overhangs are able to base pair (microhomologies), then the alt-EJ pathway can take over, trimming and ligating the ends, with some loss of sequence. Alternatively, as occurs during meiotic recombination, the Mre11/Rad50/Xbs1 (MRX) complex (MRN in mammals) shown in FIGURE 1, works in concert with exonucleases and helicases to further resect the ends of the DSB to generate long single-stranded tails. Extensive homology in these longer tails can engage the SSA pathway, which results in large deletions. The factors that control which pathway dominates at any repair event are complex and still not well understood.
In the highly accurate HRR pathway, the RecA homolog Rad51 binds to the single-stranded DNA to form a nucleoprotein filament, which is used for strand invasion of a homologous sequence. Rad52 and the Rad55/57 complex are required to form a stable Rad51 filament, and Rad54 and its homolog Rdh54 (Rad54B in mammals) assist in the search for homologous donor DNA and subsequent strand invasion. Rad54 and Rdh54 are members of the SWI2/SNF2 superfamily of chromatin-remodeling enzymes and may be necessary for reconfiguring chromatin structure at both the damage site and at the donor DNA. Following repair synthesis, the resulting structure (which resembles a Holliday junction) is resolved .


FIGURE 1.The MRN complex, required for 5’-end resection, also serves as a DNA bridge to prevent broken ends from separating. The “head” region of Rad50, bound to Mre11, binds DNA, while the extensive coiled coil region of Rad50 ends with a “zinc hook” that mediates interaction with another MRN complex. The precise position of Nbs1 within the complex is unknown, but it interacts directly with Mre11.

ثِـــــــمَارُ الأَسفَـــــــــار .. افْعَلُوا الْخَيْرَ وَلاَ تَحْقِرُوا مِنْهُ شَيْئاً

ثِـــــــمَارُ الأَسفَـــــــــار ..عقيدَتُنا في المَعادِ الجِسمانيِّ

ثِـــــــمَارُ الأَسفَـــــــــار .. أَفْضَلُ الزُّهْدِ إِخْفَاءُ الزُّهْدِ

مظاهر التطرف الاجتماعي

جدلية تأثُرْ النحو العربي بالمنطق والفلسفة

صندوق المستقبل

ثِـــــــمَارُ الأَسفَـــــــــار .. أَفْضَلُ الْأَعْمَالِ مَا أَكْرَهْتَ نَفْسَكَ عَلَيْهِ

أوغسطينوس العظيم .. الضال الذي أوصلته محطات الانحراف إلى الله!!

ثِـــــــمَارُ الأَسفَـــــــــار .. عقيدتنا في عصمة الإمام

في معنى قوله تعالى { إِنَّمَا أَمْوَالُكُمْ وَأَوْلَادُكُمْ فِتْنَةٌ}

القصص القرآني خلاصة التجربة الإنسانية للسابقين

من الآراء الفقهية التي لا تمت الى العلم والتشريع بصلة!!

المريض بعين الله تعالى(من كرامة المؤمن على الله)

متى ترث البنت بالفرض وبالقرابة معاً ؟

الوراثة والبيئة وأثرهما على سعادة الفرد وشقائه

وسائلُ الإعلام نِعمَةٌ أم نِقمَة؟

الدگة العشائرية عادة جاهلية مخالفة للعقل والدين والفطرة السليمة

الرد على من ينبز الإسلام بالبداوة

تدَخُّلُ الوالدينِ في الاختيارِ وتناقُضُ القناعاتِ

كيف َتكون علاقَتُكِ مع حَمَاتِكِ – أُمُّ زَوجِكِ – صافيةً ومُستَقِرَّةً؟

ماذا يجِبُ على مُعَلِّمَةِ الرَّوضَةِ أنْ تَعرِفَهُ؟

لماذا فُرِضَ الحِجابُ على المرأةِ؟

أدوارُ المرأةِ النّاجِحَة

ماهِيَ أُصولُ التربيةِ الإسلاميةِ؟

ماهِيَ أَهَمُّ مُشكِلَةٍ يواجِهُها الوالدانِ؟

حَفِّزْ طفلَكَ ليُبادِرَ الى اختيارِهِ

متى تكونُ الأسرَةُ مُنسَجِمةً؟

مركبة أخرى من هيونداي لمحبي التميّز والقوة والتصاميم العصرية

تويوتا تعلن عن أحدث سياراتها العائلية الأنيقة والعملية

ميزة طال انتظارها ستظهر في تليغرام قريبا

سامسونغ تعلن رسميا عن هاتف رخيص الثمن لشبكات 5G

أمازون تتحضر لإطلاق أحدث حواسبها اللوحية بسعر منافس

كشف سر جينوم Z الغامض الموجود لدى بعض الفيروسات!

حل لغز نوع غريب منقرض من التماسيح بعد 150 عاما من الجدل

الغبار النووي ... بحث صادم يكشف مواد مشعة في العسل

اكتشاف ديناصور عملاق في تشيلي

تقوي المناعة وتقي من الأمراض... 10 أطعمة احرص عليها في سن الأربعين

يمكنك تناول هذه الأطعمة في الليل دون ضرر

خبراء: ماذا يحدث لجسمك إذا تناولت المعكرونة يوميا؟

كيف يؤثر عدم تناول الفطور على الصحة

أخصائية روسية تكشف عن الأشخاص الممنوعين من تناول البصل

عشق القهوة قد تحكمه عوامل جينية

فوائد تناول التمر بانتظام

طبيبة روسية تكشف عن المواد الغذائية المساعدة للهضم

طبيبة روسية تكشف علاقة بذور الرمان في علاج الأمعاء

كسوة عيدٍ وسلّاتٌ غذائيّة لعوائل الفقراء والأيتام

(عليٌّ إمامُ البَرَرة) محورٌ لمحاضراتٍ يوميّة في العتبة العبّاسية المقدّسة

العتبة العلوية توزع وجبات الإفطار للمصابين بوباء كورونا والعاملين على رعايتهم

مركز القرآن الكريم في العتبة العلوية يقيم ندوة علمية بعنوان (مصحف جامعة كامبريدج رقم (1125) - دراسة تحليلية)

بالصور: التائبون العابدون الساجدون.. أجواء ايمانية خاصة عند مرقد الامام الحسين (ع) خلال شهر رمضان

بهدف توفير الخدمات والراحة النفسية للمواطنين والزائرين.. كوادر العتبة الحسينية تباشر بتأهيل أحد اهم الشوارع المؤدية الى مرقد الامام الحسين (ع)

الأمانة العامة للعتبة الكاظمية المقدسة تباشر بمشروع مظلات صحن باب المراد

وفد معهد القرآن الكريم في العتبة العباسية المقدسة يشارك في المحفل القرآني الرمضاني للعتبة الكاظمية المقدسة

العتبة العسكرية المقدسة توزع وجبة جديدة من السلات الغذائية الرمضانية للعوائل المتعففة من أهالي سامراء