الرئيسيةعريقبحث

اضطراب قصور صيانة الحمض النووي

مرض يصيب الإنسان

☰ جدول المحتويات

اضطراب صيانة الحمض النووي هو حالة طبية بسبب انخفاض وظائف إصلاح الحمض النووي.

يمكن أن تسبب عيوب إصلاح الحمض النووي بمرض الشيخوخة المتسارع أو زيادة خطر الإصابة بالسرطان، أو كليهما في بعض الأحيان.

عيوب إصلاح الحمض النووي والشيخوخة المتسارعة

توجد عيوب إصلاح الحمض النووي في كل حالات مرض الشيخوخة المتسارع تقريباً، الذي تشارك فيه مختلف الأنسجة، أجهزة أو أنظمة الجسم البشري العمر قبل الأوان. لأن أمراض الشيخوخة المتسارعة تظهر جوانب مختلفة من الشيخوخة، ولكن ليس كل جانب منها، فإنها تسمى غالبًا بروجيريا قطاعية من قبل علماء البيولوجيا الحيوية .

بعض الاضطرابات المرافقة لتسارع الشيخوخة


تمييز عيوب إصلاح الحمض النووي عن "الشيخوخة المتسارعة"

معظم أمراض نقص إصلاح الحمض النووي تظهر درجات متفاوتة من "الشيخوخة المتسارعة" أو السرطان (غالباً ما يكون كلاهما). [1] لكن إزالة أي جين ضروري لترميم استئصال القاعدة يقتل الجنين - يميت قبل ظهور أية أعراض (أعراض السرطان في حالات قليلة أو "الشيخوخة المتسارعة" غالباً). [2] تظهر أعراض روثموند طومسون وأعراض جفاف الجلد المصطبغ أعراض تتسم بزيادة

القابلية للإصابة بالسرطان، في حين أن متلازمة بروجيريا ورنر تُظهران معظم خصائص "الشيخوخة المتسارعة". غالبًا ما ينتج سرطان القولون والمستقيم الوراثي (HNPCC) عن وجود جين معيب لـ MSH2 يؤدي إلى إصلاح غير متطابق معيب، لكنه لا يظهر أي أعراض "للشيخوخة المتسارعة". [3] من ناحية أخرى، تُظهر متلازمة كوكاين وضمود الحثل ثلاثي الظواهر بشكل رئيسي سمات الشيخوخة المتسارعة، لكن بدون زيادة خطر الإصابة بالسرطان.[4] بعض عيوب إصلاح الحمض النووي تظهر كتحلل عصبي بدلاً من السرطان أو "الشيخوخة المتسارعة". [5] (انظر أيضًا " نظرية تلف الحمض النووي للشيخوخة " لمناقشة الأدلة على أن تلف الحمض النووي هو السبب الأساسي للشيخوخة).

جدل حول "تسارع الشيخوخة"

يتساءل بعض أخصائيي علم الأحياء عن وجود شيء اسمه "الشيخوخة المتسارعة" بالفعل، على الأقل جزئيًا على أساس أن كل ما يسمى بأمراض الشيخوخة المتسارعة هي بروجيريا مقطعية. ترتبط العديد من حالات الأمراض مثل السكري وارتفاع ضغط الدم ، وما إلى ذلك ، بزيادة الوفيات . بدون علامات حيوية مؤكدة للشيخوخة، من الصعب دعم الادعاء بأن حالة المرض تمثل شيئًا أكثر من وفاة متسارعة. [6]

مقابل هذا الموقف ، يجادل علماء أحياء الآخرون بأن أنماط ظهور الشيخوخة المبكرة هي أعراض يمكن تحديدها بآليات التلف الجزيئي. [1] حقيقة أن هذه المظاهر المعترف بها على نطاق واسع تبرر تصنيف الأمراض ذات الصلة على أنها "شيخوخة متسارعة". [7] مثل هذه الحالات، كما يجادلون، يمكن تمييزها بسهولة عن الأمراض الوراثية المرتبطة بزيادة الوفيات، ولكن لا ترتبط مع النمط الظاهري الشيخوخة، مثل التليف الكيسي وفقر الدم المنجلي. وجادلوا كذلك في أن النمط الظاهري للشيخوخة هو جزء طبيعي من الشيخوخة طالما أن التغير الوراثي يؤدي إلى زيادة خطر الإصابة ببعض الأمراض المرتبطة بالشيخوخة مثل السرطان ومرض الزهايمر . [8]

عيوب إصلاح الحمض النووي وزيادة خطر الاصابة بالسرطان

الأفراد الذين يعانون من قصور وراثي في القدرة على إصلاح الحمض النووي غالبا ما يكونون أكثر عرضة للإصابة بالسرطان . [9] عندما تكون هناك طفرة في جين إصلاح الحمض النووي، فلن يتم التعبير عن ذلك الجين وتكوين البروتينات المرتبطة به والمسؤولة عن تنفيذ عمليات الصيانة. بالتالي تكون عمليات الصيانة ناقصة، ونتيجة لذلك، تتراكم الأضرار. يمكن أن تسبب أضرار الحمض النووي هذه أخطاء أثناء تخليق الحمض النووي مما يؤدي إلى حدوث طفرات، والتي قد يؤدي بعضها إلى الإصابة بالسرطان. الطفرات في إصلاح الحمض النووي التي تزيد من خطر الإصابة بالسرطان مسرودة في الجدول.

ورثت طفرات جينية في إصلاح الحمض النووي تزيد من خطر الإصابة بالسرطان
الجين إصلاح الحمض النووي بروتين إصلاح مسارات تتأثر السرطان مع زيادة خطر
سرطان الثدي 1 و 2 BRCA1 BRCA2 HRR من فواصل مزدوجة حبلا والفجوات حبلا ابنة [10] الثدي ، المبيض [11]
ترنح توسع الشعريات ماكينة الصراف الآلي طفرات مختلفة في أجهزة الصراف الآلي تقلل من HRR ، SSA أو NHEJ [12] سرطان الدم ، سرطان الغدد الليمفاوية ، الثدي [12] [13]
متلازمة نيميغن للكسر NBS (NBN) NHEJ [14] سرطانات اللمفاوية [14]
MRE11A MRE11 HRR و NHEJ [15] الثدي [16]
متلازمة بلوم BLM ( مروحية ) HRR [17] سرطان الدم ، سرطان الغدد الليمفاوية ، القولون ، الثدي ، الجلد ، الرئة ، القناة السمعية ، اللسان ، المريء ، المعدة ، اللوزتين ، الحنجرة ، الرحم [18]
WRN WRN HRR ، NHEJ ، رقعة طويلة BER [19] ساركوما الأنسجة الرخوة ، القولون والمستقيم ، الجلد ، الغدة الدرقية ، البنكرياس [20]
RECQL4 RECQ4 من المحتمل أن تكون الهيليكيس نشطة في HRR [21] سرطان الخلايا القاعدية ، سرطان الخلايا الحرشفية ، سرطان داخل الجلد [22]
جينات فقر الدم بفانكوني FANCA، B، C، D1، D2، E، F، G، I، J، L، M، N فانكا الخ HRR و TLS [23] سرطان الدم وأورام الكبد والأورام الصلبة العديد من المناطق [24]
XPC ، XPE ( DDB2 ) XPC ، XPE NER الجينومي العالمي ، يصلح الضرر في كل من الحمض النووي المنقول وغير المنقول [25] [26] سرطان الجلد (سرطان الجلد وغير سرطان الجلد) [25] [26]
XPA ، XPB ، XPD ، XPF ، XPG XPA XPB XPD XPF XPG النسخ يقترن NER بإصلاح كتب خيوط الجينات النشطة transcriptionally [27] سرطان الجلد (سرطان الجلد وغير سرطان الجلد) [27]
XPV (وتسمى أيضًا بوليميريز H) XPV (POLH) توليف Translesion (TLS) [28] سرطانات الجلد (الخلايا القاعدية ، الخلايا الحرشفية ، سرطان الجلد) [28]
mutS ( E. coli ) homolog 2 ، mutS ( E. coli ) homolog 6 ، mutL ( E. coli ) homolog 1 ،

زيادة الفصل ما بعد الانعصالي 2 ( S. cerevisiae )

MSH2 MSH6 MLH1 PMS2 MMR [29] القولون والمستقيم ، بطانة الرحم [29]
التماثل المتماثل ( E. coli ) MUTYH BER of A المقترنة بـ 8-oxo-dG [30] القولون [30]
TP53 P53 دور مباشر في HRR، BER، NER والأعمال في استجابة الحمض النووي من التلف [31] لتلك المسارات وNHEJ وMMR [32] الأورام اللحمية ، سرطانات الثدي ، أورام المخ ، وسرطان الغدة الكظرية [33]
NTHL1 NTHL1 BER for Tg، FapyG، 5-hC، 5-hU in dsDNA [34] سرطان القولون ، سرطان بطانة الرحم ، سرطان الاثني عشر ، سرطان الخلايا القاعدية [35]

مقالات ذات صلة

المراجع

  1. Best, BP (2009). "Nuclear DNA damage as a direct cause of aging" ( كتاب إلكتروني PDF ). Rejuvenation Research. 12 (3): 199–208. doi:10.1089/rej.2009.0847. PMID 19594328. مؤرشف من الأصل ( كتاب إلكتروني PDF ) في 15 نوفمبر 2017.
  2. "Aging and genome maintenance: lessons from the mouse?". Science. 299 (5611): 1355–9. February 2003. doi:10.1126/science.1079161. PMID 12610296.
  3. "Activation of human MutS homologs by 8-oxo-guanine DNA damage". J. Biol. Chem. 277 (10): 8260–6. March 2002. doi:10.1074/jbc.M111269200. PMID 11756455.
  4. Hoeijmakers JH. تلف الحمض النووي ، والشيخوخة ، والسرطان. N Engl J Med. 2009 8 أكتوبر ؛ 361 (15): 1475-85.
  5. "Defective DNA repair and neurodegenerative disease". Cell. 130 (6): 991–1004. September 2007. doi:10.1016/j.cell.2007.08.043. PMID 17889645.
  6. Miller RA (April 2004). "Accelerated aging': a primrose path to insight?". Aging Cell. 3 (2): 47–51. doi:10.1111/j.1474-9728.2004.00081.x. PMID 15038817.
  7. "Accelerating aging by mouse reverse genetics: a rational approach to understanding longevity". Aging Cell. 3 (2): 55–65. April 2004. doi:10.1111/j.1474-9728.2004.00082.x. PMID 15038819.
  8. "Rebuttal to Miller: 'Accelerated aging': a primrose path to insight?". Aging Cell. 3 (2): 67–9. April 2004. doi:10.1111/j.1474-9728.2004.00087.x. PMID 15038820.
  9. Bernstein C، Bernstein H، Payne CM، Garewal H. DNA DNA / pro-apoptotic المزدوج دور البروتينات في خمسة مسارات إصلاح الحمض النووي: الحماية من الفشل الآمن ضد التسرطن. Mutat الدقة. 2002 يونيو ؛ 511 (2): 145-78. إعادة النظر.
  10. "Minding the gap: the underground functions of BRCA1 and BRCA2 at stalled replication forks". DNA Repair (Amst.). 6 (7): 1018–31. 2007. doi:10.1016/j.dnarep.2007.02.020. PMID 17379580.
  11. "Society of Gynecologic Oncology statement on risk assessment for inherited gynecologic cancer predispositions". Gynecol. Oncol. 136 (1): 3–7. 2015. doi:10.1016/j.ygyno.2014.09.009. PMID 25238946.
  12. "Functional characterization connects individual patient mutations in ataxia telangiectasia mutated (ATM) with dysfunction of specific DNA double-strand break-repair signaling pathways". FASEB J. 25 (11): 3849–60. 2011. doi:10.1096/fj.11-185546. PMID 21778326.
  13. "Recombinational DNA repair and human disease". Mutat. Res. 509 (1–2): 49–78. 2002. doi:10.1016/s0027-5107(02)00224-5. PMID 12427531.
  14. "Nijmegen breakage syndrome (NBS)". Orphanet J Rare Dis. 7: 13. 2012. doi:10.1186/1750-1172-7-13. PMID 22373003.
  15. "After double-strand break induction by UV-A, homologous recombination and nonhomologous end joining cooperate at the same DSB if both systems are available". J. Cell Sci. 117 (Pt 21): 4935–45. 2004. doi:10.1242/jcs.01355. PMID 15367581.
  16. "Aberrations of the MRE11-RAD50-NBS1 DNA damage sensor complex in human breast cancer: MRE11 as a candidate familial cancer-predisposing gene". Mol Oncol. 2 (4): 296–316. 2008. doi:10.1016/j.molonc.2008.09.007. PMID 19383352. مؤرشف من الأصل في 5 أبريل 2019.
  17. "Human exonuclease 1 and BLM helicase interact to resect DNA and initiate DNA repair". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 105 (44): 16906–11. 2008. Bibcode:2008PNAS..10516906N. doi:10.1073/pnas.0809380105. PMID 18971343. مؤرشف من الأصل في 16 ديسمبر 2019.
  18. "Bloom's syndrome. I. Genetical and clinical observations in the first twenty-seven patients". Am. J. Hum. Genet. 21 (2): 196–227. 1969. PMID 5770175.
  19. "Deficient DNA repair in the human progeroid disorder, Werner syndrome". Mutat. Res. 577 (1–2): 252–9. 2005. doi:10.1016/j.mrfmmm.2005.03.021. PMID 15916783. مؤرشف من الأصل في 5 أبريل 2019.
  20. "Human RECQ helicases: roles in DNA metabolism, mutagenesis and cancer biology". Semin. Cancer Biol. 20 (5): 329–39. 2010. doi:10.1016/j.semcancer.2010.10.002. PMID 20934517. مؤرشف من الأصل في 5 أبريل 2019.
  21. "Roles of RECQ helicases in recombination based DNA repair, genomic stability and aging". Biogerontology. 10 (3): 235–52. 2009. doi:10.1007/s10522-008-9205-z. PMID 19083132.
  22. "Two primary osteosarcomas in a patient with Rothmund-Thomson syndrome". Clin. Orthop. Relat. Res. 378 (378): 213–23. 2000. doi:10.1097/00003086-200009000-00032. PMID 10986997.
  23. "Cellular and molecular consequences of defective Fanconi anemia proteins in replication-coupled DNA repair: mechanistic insights". Mutat. Res. 668 (1–2): 54–72. 2009. doi:10.1016/j.mrfmmm.2009.02.003. PMID 19622404. مؤرشف من الأصل في 5 أبريل 2019.
  24. "Cancer in Fanconi anemia, 1927-2001". Cancer. 97 (2): 425–40. 2003. doi:10.1002/cncr.11046. PMID 12518367.
  25. "Xeroderma pigmentosum". Orphanet J Rare Dis. 6: 70. 2011. doi:10.1186/1750-1172-6-70. PMID 22044607.
  26. "Nucleotide excision repair proteins rapidly accumulate but fail to persist in human XP-E (DDB2 mutant) cells". Photochem. Photobiol. 87 (3): 729–33. 2011. doi:10.1111/j.1751-1097.2011.00909.x. PMID 21388382.
  27. "DNA repair diseases: What do they tell us about cancer and aging?". Genet. Mol. Biol. 37 (1 Suppl): 220–33. 2014. doi:10.1590/s1415-47572014000200008. PMID 24764756.
  28. "Correlation of phenotype/genotype in a cohort of 23 xeroderma pigmentosum-variant patients reveals 12 new disease-causing POLH mutations". Hum. Mutat. 35 (1): 117–28. 2014. doi:10.1002/humu.22462. PMID 24130121.
  29. "Endometrial cancer and Lynch syndrome: clinical and pathologic considerations". Cancer Control. 16 (1): 14–22. 2009. doi:10.1177/107327480901600103. PMID 19078925.
  30. "MUTYH DNA glycosylase: the rationale for removing undamaged bases from the DNA". Front Genet. 4: 18. 2013. doi:10.3389/fgene.2013.00018. PMID 23450852.
  31. "DNA damage responses: mechanisms and roles in human disease: 2007 G.H.A. Clowes Memorial Award Lecture". Mol. Cancer Res. 6 (4): 517–24. 2008. doi:10.1158/1541-7786.MCR-08-0020. PMID 18403632.
  32. "The role of p53 in treatment responses of lung cancer". Biochem. Biophys. Res. Commun. 331 (3): 868–80. 2005. doi:10.1016/j.bbrc.2005.03.192. PMID 15865943.
  33. "Connecting molecular pathways to hereditary cancer risk syndromes". Am Soc Clin Oncol Educ Book. 33: 81–90. 2013. doi:10.1200/EdBook_AM.2013.33.81. PMID 23714463.
  34. "Base excision repair". Cold Spring Harb Perspect Biol. 5 (4): a012583. 2013. doi:10.1101/cshperspect.a012583. PMID 23545420.
  35. "NTHL1 defines novel cancer syndrome". Oncotarget. 6 (33): 34069–70. 2015. doi:10.18632/oncotarget.5864. PMID 26431160.


روابط خارجية

موسوعات ذات صلة :