Photolyase
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Photolyasen sind Enzyme, die an der Reparatur der DNA beteiligt sind. Sie bewerkstelligen die Auflösung von (CPD) und , welche bei Belichtung der DNA mit ultravioletter Strahlung entstehen.
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Photolyases (EC 4.1.99.3) are DNA repair enzymes that repair damage caused by exposure to ultraviolet light. These enzymes require visible light (from the violet/blue end of the spectrum) both for their own activation and for the actual DNA repair. The DNA repair mechanism involving photolyases is called photoreactivation. They mainly convert pyrimidine dimers into a normal pair of pyrimidine bases.
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フォトリアーゼ（Photolyase）（EC 4.1.99.3)は、紫外線に曝露されたことによって起こるピリミジン二量体の生成によるDNA損傷を修復するDNA修復酵素である。この酵素のメカニズムとして、可視光、特に可視光スペクトルの端の紫色や青色の光を優先的に必要としており、光回復酵素として知られている。
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A fotoliase é uma enzima que se liga às fitas complementares de ADN e que quebra dímeros pirimidínicos causados por exposição a luz ultravioleta. Este dímeros formam-se quando um par de bases de timina ou citosina existentes na mesma fita de ADN, se juntam, formando protuberâncias (lesões). A fotoliase tem uma alta afinidade para essas lesões no ADN e ligam-se de maneira irreversível ao dímero, quebrando através do uso de energia luminosa. Esta enzima só funciona no reparo de ADN quando luz visível está disponível (especialmente na banda violeta/azul do espectro).
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ДНК-фотолиáза (от греч. φωτος — свет и греч. λύνω — ослаблять, развязывать, шифр КФ 4.1.99.3) — один из ферментов репарации ДНК, активация которого происходит под действием видимого света. ДНК-фотолиаза удаляет фотопродукты и пиримидин-пиримидиновые димеры, образующиеся в молекуле ДНК под действием коротковолнового УФ-излучения. Процесс, в котором участвует фермент, называется фотореактивацией. Такие фотореактивирующие ферменты имеются у бактерий и низших эукариотических организмов, но в клетках млекопитающих они не обнаружены.
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Les fotoliases, en anglès:Photolyases, ( 4.1.99.3) són enzims reparadors d'ADN que reparen els danys causats per l'exposició a la llum ultraviolada. El mecanisme d'aquests enzims requereix la llum visible, preferentment del violeta/blau del'espectre, i el mecanisme es coneix com la fotoreactivació. Les fotoliases són flavoproteïnes. Aquest enzim actua fent la transferència d'electrons. Algunes cremes solars contenen fotoliasa entre els seus ingredients, i pretenen que proporcionen una acció reparadora respecte al dany per llum ultraviolada en la pell.
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Las fotoliasas (EC 4.1.99.3) son , las cuales reparan el daño causado por la exposición a la luz ultravioleta. Este mecanismo enzimático requiere de luz visible, preferentemente de longitudes de onda entre 400 y 500 nm (colores violeta y azul) para actuar, en un proceso conocido como fotorreactivación.
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La photolyase est une enzyme qui répare certains des dommages causés dans l'ADN par les ultraviolets et en particulier les dimères de thymine ou plus généralement de pyrimidine. La protéine agit sous l'action d'une lumière bleue ou UV proche, qui excite un cofacteur : la flavine réduite. Celle-ci peut alors transférer un électron au dimère de pyrimidines, ce qui entraîne la scission de ce dimère et la réparation de l'ADN. Ce mécanisme très rapide (de l'ordre de la pico seconde) est encore mal connu mais il implique deux photo-réactions bien distinctes :
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La deossiribodipirimidina foto-liasi (o fotoliasi) è un enzima, appartenente alla classe delle liasi che lega specificamente i filamenti di DNA danneggiati dall'esposizione a radiazione ultravioletta, le quali provocano la formazione di dimeri di pirimidina e di 6-4 fotoprodotti. I dimeri di pirimidina si producono quando due basi azotate adiacenti (timina e\o citosina) sullo stesso filamento di DNA vengono legate covalentemente fra di loro. La fotoliasi ha alta affinità per queste strutture chimiche, alle quali si lega reversibilmente e le ripara. Catalizza la seguente reazione:
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Fotoliaza – enzym wiążący komplementarne nici DNA i rozbijający , które zazwyczaj powstają wskutek ekspozycji na promieniowanie ultrafioletowe. Dimery pirymidynowe powstają, gdy para tymin lub cytozyn tej samej nici DNA połączy się ze sobą, tworząc zniekształcenie struktury podwójnej helisy w miejscu uszkodzenia. Fotoliaza wykazuje wysokie powinowactwo do tych zmienionych fragmentów DNA i odwracalnie wiąże zmienioną cząsteczkę DNA, a następnie rozbija dimer, wykorzystując zaabsorbowaną energię świetlną. Fotoliazy jako enzymy naprawy DNA działają, gdy na komórkę pada promieniowanie (preferencyjnie niebieska i fioletowa część pasma). Ten proces naprawy jest nazywany fotoreaktywacją.
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光裂合酶（Photolyases，EC 4.1.99.3）為一種DNA修復酵素，專門修復遭受紫外線破壞的DNA。此酵素的作用需要可見光協助活化及DNA修復。光裂合酶修復DNA的過程稱為光學活作用（photoreactivation）。 由系統發生學來看，光裂合酶是一個相當古老的酵素，從細菌、真菌，到動物體內都有，且在植物體內尤為重要。人類等胎盤哺乳類體內則並無此酵素活性，而是使用另一種較無效率的核苷酸切除修復法來取代光裂合酶。 DNA中相鄰的胸腺嘧啶受到紫外線的照射時，會形成共價鍵，形成環丁烷橋，稱為胸腺嘧啶二聚體。形成胸腺嘧啶二聚體的基因會導致基因在複製和轉錄時出現錯誤。光裂合酶會接在DNA上，切除胸腺嘧啶二聚體，並修復回原本的樣子。 光裂合酶為一種黄素蛋白，內含兩個捕光性辅因子。所有的光裂合酶都含有FADH−，並可根據他的第二輔因子分為兩類。第一類為葉酸性光裂合酶，其第二輔因子的成分為次甲基四氫葉酸蝶呤（Methenyltetrahydrofolate，MTHF），稱。第二類則為性光裂合酶，其第二輔因子為8-羥-7,8-二甲基-5-脫氮核黃素（8-hydroxy-7,8-didemethyl-5-deazariboflavin，8-HDF）。FAD本身即有酵素活性，第二輔因子則可在低光狀態下加速反應進行。被光活化的光裂合酶會將FADH−的電子，轉移給胸腺嘧啶二聚體來裂解二聚體。
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Fotoliasa
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Photolyasen
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Fotoliasa
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Photolyase
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Deossiribodipirimidina foto-liasi
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フォトリアーゼ
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Fotoliaza
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Fotoliase
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ДНК-фотолиаза
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光裂合酶
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Cryptochrome/photolyase, C-terminal, FAD binding
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deoxyribodipyrimidine photo-lyase
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A UV radiation induced thymine-thymine cyclobutane dimer is the type of DNA damage which is repaired by DNA photolyase. Note: The above diagram is incorrectly labelled as thymine as the structures lack 5-methyl groups.
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A deazaflavin photolyase from Anacystis nidulans, illustrating the two light-harvesting cofactors: FADH− and 8-HDF .
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Les fotoliases, en anglès:Photolyases, ( 4.1.99.3) són enzims reparadors d'ADN que reparen els danys causats per l'exposició a la llum ultraviolada. El mecanisme d'aquests enzims requereix la llum visible, preferentment del violeta/blau del'espectre, i el mecanisme es coneix com la fotoreactivació. Filogenèticament la fotoliasa és un enzim antic el qual es presenta i és funcional en moltes espècies, des dels bacteris als fongs i en les plantes i els animals. La fotoliasa és particularment important en la reparació del dany induït per la llum ultraviolada en les plantes. El mecanisme de la fotoliasa ja no funciona en els humans i altres mamífers placentaris que es fa en el menys eficient sistema de la reparació per excisió dels nucleòtids. Les fotoliases són flavoproteïnes. Aquest enzim actua fent la transferència d'electrons. Algunes cremes solars contenen fotoliasa entre els seus ingredients, i pretenen que proporcionen una acció reparadora respecte al dany per llum ultraviolada en la pell.
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Photolyasen sind Enzyme, die an der Reparatur der DNA beteiligt sind. Sie bewerkstelligen die Auflösung von (CPD) und , welche bei Belichtung der DNA mit ultravioletter Strahlung entstehen.
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Las fotoliasas (EC 4.1.99.3) son , las cuales reparan el daño causado por la exposición a la luz ultravioleta. Este mecanismo enzimático requiere de luz visible, preferentemente de longitudes de onda entre 400 y 500 nm (colores violeta y azul) para actuar, en un proceso conocido como fotorreactivación. La fotoliasa es una enzima filogenéticamente antigua, presente en organismos procariotas, y muchos eucariotas. Es particularmente importante en la reparación del daño producido por UV en plantas. Sin embargo, en humanos y otros mamíferos placentarios, no existe sistema de fotorreactivación, en cambio sólo presentan mecanismos de . El daño en el ADN causado por efecto de la luz ultravioleta, se manifiesta en la formación de . Estos dímeros, forman una suerte de bulto en la estructura primaria del ADN, obstaculizando el paso de la ADN polimerasa. La enzima fotoliasa actúa separando el anillo de ciclobutano de los dímeros de timina, reconociendo los lugares defectuosos en la hebra de ADN, y abriendo los dos enlaces C-C del anillo de ciclobutano con la ayuda de dos cofactores que absorben la luz en el espectro visible mencionada anteriormente.
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La photolyase est une enzyme qui répare certains des dommages causés dans l'ADN par les ultraviolets et en particulier les dimères de thymine ou plus généralement de pyrimidine. La protéine agit sous l'action d'une lumière bleue ou UV proche, qui excite un cofacteur : la flavine réduite. Celle-ci peut alors transférer un électron au dimère de pyrimidines, ce qui entraîne la scission de ce dimère et la réparation de l'ADN. Ce mécanisme très rapide (de l'ordre de la pico seconde) est encore mal connu mais il implique deux photo-réactions bien distinctes :
* La photoactivation sert à mettre le cofacteur FAD de l’enzyme sous la forme doublement réduite (FADH–) à partir de la forme semi-réduite (FADH°, un radical qui est assez stable dans la photolyase). Cette réaction peut être déclenchée par la lumière visible (jusqu’à 680 nm) absorbée par FADH°.
* La photoréparation a lieu lorsque l’enzyme se lie à l’ADN qui porte un CPD (Cyclobutane Pyrimidine Dimère : Liaisons covalentes entre 2 pyrimidines : généré par UV). . Cette réaction nécessite l’excitation du FADH– par un photon bleu ou proche UV. La photolyase est présente et fonctionnelle chez les procaryotes. Elle est également présente chez de nombreux eucaryotes, comme les levures, les plantes et la plupart des animaux. Elle n'est pas présente chez les mammifères placentaires, et donc chez l'homme, mais existe en revanche chez les mammifères marsupiaux. De nombreux eucaryotes multicellulaires possèdent de plus une protéine homologue appelée cryptochrome, dépourvue d'activité de réparation de l'ADN, qui est impliquée dans des activités régulatrices photosensibles comme celle influençant les rythmes circadiens.
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Photolyases (EC 4.1.99.3) are DNA repair enzymes that repair damage caused by exposure to ultraviolet light. These enzymes require visible light (from the violet/blue end of the spectrum) both for their own activation and for the actual DNA repair. The DNA repair mechanism involving photolyases is called photoreactivation. They mainly convert pyrimidine dimers into a normal pair of pyrimidine bases.
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Fotoliaza – enzym wiążący komplementarne nici DNA i rozbijający , które zazwyczaj powstają wskutek ekspozycji na promieniowanie ultrafioletowe. Dimery pirymidynowe powstają, gdy para tymin lub cytozyn tej samej nici DNA połączy się ze sobą, tworząc zniekształcenie struktury podwójnej helisy w miejscu uszkodzenia. Fotoliaza wykazuje wysokie powinowactwo do tych zmienionych fragmentów DNA i odwracalnie wiąże zmienioną cząsteczkę DNA, a następnie rozbija dimer, wykorzystując zaabsorbowaną energię świetlną. Fotoliazy jako enzymy naprawy DNA działają, gdy na komórkę pada promieniowanie (preferencyjnie niebieska i fioletowa część pasma). Ten proces naprawy jest nazywany fotoreaktywacją. Fotoliazy są flawoproteinami i posiadają dwa absorbujące światło kofaktory. Wszystkie fotoliazy zawierają zredukowany FAD; w zależności od drugiego kofaktora, którym może być metylenotetrahydrofolianu (MTHF) albo 8-hydroksy-7,8-didemetylo-5-deazaryboflawiny (8-HDF), dzielą się na fotoliazy folianowe i fotoliazy deazaflawinowe, odpowiednio. Chociaż tylko FAD odpowiada za aktywność enzymatyczną fotoliaz, drugi kofaktor znacząco przyspiesza tempo reakcji w warunkach słabego oświetlenia. Reakcja enzymatyczna zachodzi dzięki przepływowi elektronów, gdzie zredukowany kofaktor FADH2 działa jako donor elektronów, rozbijających dimer pirymidynowy. Fotoliazy są obecne u prokariontów, a także u niższych eukariontów (drożdży). Nie stwierdzono białek o aktywności fotoliaz u ludzi. Jednakże wiele wyższych eukariontów, w tym człowiek, wykazuje ekspresję białek o znacznej homologii wobec fotoliaz, zwanych kryptochromami, które są zaangażowane w zależne od nasłonecznienia czynności biologiczne.
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フォトリアーゼ（Photolyase）（EC 4.1.99.3)は、紫外線に曝露されたことによって起こるピリミジン二量体の生成によるDNA損傷を修復するDNA修復酵素である。この酵素のメカニズムとして、可視光、特に可視光スペクトルの端の紫色や青色の光を優先的に必要としており、光回復酵素として知られている。
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La deossiribodipirimidina foto-liasi (o fotoliasi) è un enzima, appartenente alla classe delle liasi che lega specificamente i filamenti di DNA danneggiati dall'esposizione a radiazione ultravioletta, le quali provocano la formazione di dimeri di pirimidina e di 6-4 fotoprodotti. I dimeri di pirimidina si producono quando due basi azotate adiacenti (timina e\o citosina) sullo stesso filamento di DNA vengono legate covalentemente fra di loro. La fotoliasi ha alta affinità per queste strutture chimiche, alle quali si lega reversibilmente e le ripara. Catalizza la seguente reazione: (in DNA) = 2 residui pirimidinici (in DNA) Questo enzima funziona come un meccanismo di riparazione del DNA quando la luce di lunghezza d'onda compresa fra 320 e 370 nm lo colpisce attivandolo. La reazione enzimatica prevede la rottura del dimero e la ricostituzione della struttura corretta delle basi (fotoriattivazione).Questo enzima è una flavoproteina ed agisce attraverso il trasferimento di elettroni. Nella reazione redox la molecola FAD agisce da donatore di elettroni, mentre il dimero agisce da accettore di elettroniLa fotoliasi è presente e funzionante nei procarioti è presente negli eucarioti inferiori come il lievito, dove si ritiene abbia però un ruolo minore ed è assente nelle cellule umane.
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A fotoliase é uma enzima que se liga às fitas complementares de ADN e que quebra dímeros pirimidínicos causados por exposição a luz ultravioleta. Este dímeros formam-se quando um par de bases de timina ou citosina existentes na mesma fita de ADN, se juntam, formando protuberâncias (lesões). A fotoliase tem uma alta afinidade para essas lesões no ADN e ligam-se de maneira irreversível ao dímero, quebrando através do uso de energia luminosa. Esta enzima só funciona no reparo de ADN quando luz visível está disponível (especialmente na banda violeta/azul do espectro).
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ДНК-фотолиáза (от греч. φωτος — свет и греч. λύνω — ослаблять, развязывать, шифр КФ 4.1.99.3) — один из ферментов репарации ДНК, активация которого происходит под действием видимого света. ДНК-фотолиаза удаляет фотопродукты и пиримидин-пиримидиновые димеры, образующиеся в молекуле ДНК под действием коротковолнового УФ-излучения. Процесс, в котором участвует фермент, называется фотореактивацией. Такие фотореактивирующие ферменты имеются у бактерий и низших эукариотических организмов, но в клетках млекопитающих они не обнаружены.
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光裂合酶（Photolyases，EC 4.1.99.3）為一種DNA修復酵素，專門修復遭受紫外線破壞的DNA。此酵素的作用需要可見光協助活化及DNA修復。光裂合酶修復DNA的過程稱為光學活作用（photoreactivation）。 由系統發生學來看，光裂合酶是一個相當古老的酵素，從細菌、真菌，到動物體內都有，且在植物體內尤為重要。人類等胎盤哺乳類體內則並無此酵素活性，而是使用另一種較無效率的核苷酸切除修復法來取代光裂合酶。 DNA中相鄰的胸腺嘧啶受到紫外線的照射時，會形成共價鍵，形成環丁烷橋，稱為胸腺嘧啶二聚體。形成胸腺嘧啶二聚體的基因會導致基因在複製和轉錄時出現錯誤。光裂合酶會接在DNA上，切除胸腺嘧啶二聚體，並修復回原本的樣子。 光裂合酶為一種黄素蛋白，內含兩個捕光性辅因子。所有的光裂合酶都含有FADH−，並可根據他的第二輔因子分為兩類。第一類為葉酸性光裂合酶，其第二輔因子的成分為次甲基四氫葉酸蝶呤（Methenyltetrahydrofolate，MTHF），稱。第二類則為性光裂合酶，其第二輔因子為8-羥-7,8-二甲基-5-脫氮核黃素（8-hydroxy-7,8-didemethyl-5-deazariboflavin，8-HDF）。FAD本身即有酵素活性，第二輔因子則可在低光狀態下加速反應進行。被光活化的光裂合酶會將FADH−的電子，轉移給胸腺嘧啶二聚體來裂解二聚體。 除了第二輔因子之外，光裂合酶也可根據序列相似性分為兩種，第一種主要在革蘭氏陰性菌、陽性菌、嗜鹽古菌、真菌，和植物體內。Proteins containing this domain also include Arabidopsis thaliana s 1 and 2, which are blue light photoreceptors that mediate blue light-induced gene expression and modulation of circadian rhythms. 、可以將光裂合酶分為兩類。The first class contains enzymes from Gram-negative and Gram-positive bacteria, the halophilic archaebacteria Halobacterium halobium,以及真菌與植物。阿拉伯芥的 1與2亦含有此種結構域，作為促進藍光基因表現與調整昼夜节律的光受體。 The second class are named cryptochrome (Cry), found in species as diverse as Drosophila, Arabidopsis, Synechocystis, and Human (Cry-DASH). These were previously assumed to have no DNA repair activity because of negligible activity on double-stranded DNA. A study by A. Sancar and P. Selby provided evidence to suggest this branch of cryptochromes have photolyase activity with a high degree of specificity for cyclobutane pyrimidine dimers in single-stranded DNA. Their study showed that VcCry1 from Vibrio cholerae, X1Cry from Xenopus laevis, and AtCry3 from Arabidopsis thaliana all had photolyase activity on UV irradiated ssDNA in vitro. 有些防曬油含有此酵素，宣稱可以治癒紫外線曬傷。
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