Base excision repair

Base excision repair, reitti, jolla solut korjaavat vaurioitunutta DNA:ta DNA:n replikaation aikana. Emästen erkautumiskorjaus auttaa varmistamaan, että mutaatiot eivät sisälly DNA:han, kun sitä kopioidaan.

DNA:n yksittäiset emäkset (adeniini, sytosiini, guaniini ja tymiini) ovat alttiita vaurioitumaan spontaanin alkylaation (alkyyliryhmän siirto), deaminaation (amiiniryhmän poisto) ja hapettumisen (reaktiivisten happilajien aiheuttama vaurio) kautta. Vaurio voi johtaa virheelliseen emäsparin muodostumiseen, mikä johtaa emästen korvautumiseen tai emäksen poistumiseen. Nämä mutaatiot sitten jatkuvat.

Base excision repair sisältää viisi perusvaihetta, jotka alkavat mutaation aiheuttaman emäksen tunnistamisesta ja poistamisesta DNA-kierteestä DNA-glykosylaasiksi kutsutun entsyymin avulla. Seuraavaksi AP (apuriininen/apyrimidiininen) -endonukleaasi -niminen entsyymi tekee viillon emäskohtaan, jolloin DNA-juosteeseen syntyy katkos eli nikki. Tämän jälkeen kohta ”puhdistetaan”, jolloin säikeen katkeamisesta syntyneet erilaiset välituotteet ja muut jäljellä olevat kemikaalit poistetaan entsymaattisesti korjaussynteesin valmistelemiseksi. Kahdessa viimeisessä vaiheessa syntetisoidaan yksi tai useampi nukleotidi täyttämään aukko, ja DNA-juoste suljetaan. (Nukleotidi on sokeri- ja fosfaattiryhmään sitoutunut emäs, joka muodostaa DNA:n selkärangan.)

DNA-glykosylaasilla on kyky tunnistaa useita erilaisia vaurioituneita emäksiä. Se pystyy myös poistamaan kaikki sellaiset DNA:n emäkset, jotka ovat sytotoksisia (solulle haitallisia) tai jotka voivat aiheuttaa DNA-polymeraasin (DNA:n replikaatioon osallistuva entsyymi) virheitä. Joidenkin DNA-glykosylaasien on osoitettu olevan bifunktionaalisia, sillä ne suorittavat edellä mainittua toimintaa ja niillä on myös lyaasiaktiivisuus, jonka ansiosta ne pystyvät pilkkomaan DNA:n selkärangan abaasikohdassa. DNA-glykosylaaseja tunnetaan suuri määrä. Esimerkkejä ovat urasiili-DNA-glykosylaasit, yksisäikeinen selektiivinen monofunktionaalinen urasiili-DNA-glykosylaasi (SMUG1) ja tymiini-DNA-glykosylaasi (TDG).