Oprava excize báze

Oprava excize báze, cesta, kterou buňky opravují poškozenou DNA během replikace DNA. Oprava excizí bází pomáhá zajistit, aby se do DNA při jejím kopírování nevkládaly mutace.

Jednotlivé báze DNA (adenin, cytosin, guanin a tymin) jsou náchylné k poškození spontánní alkylací (přenos alkylové skupiny), deaminací (odstranění aminové skupiny) a oxidací (poškození reaktivními formami kyslíku). Poškození může vést k nesprávnému párování bází, což má za následek substituci bází nebo odstranění báze. Tyto mutace pak přetrvávají.

Oprava excizí bází zahrnuje pět základních kroků, které začínají identifikací a odstraněním mutované báze ze šroubovice DNA enzymem známým jako DNA glykosyláza. Poté enzym zvaný AP (apurinová/apyrimidinová) endonukleáza provede řez v abázovém místě, čímž vytvoří zlom neboli zářez ve vlákně DNA. Místo je poté „vyčištěno“, při čemž jsou enzymaticky odstraněny různé meziprodukty vzniklé z přerušení vlákna a další přetrvávající chemické látky v rámci přípravy na opravnou syntézu. V posledních dvou krocích je syntetizován jeden nebo více nukleotidů, které vyplní mezeru, a zářez v řetězci DNA je uzavřen. (Nukleotid je báze spojená s cukrem a fosfátovou skupinou, která tvoří páteř DNA.)

DNA glykosyláza má schopnost rozpoznat řadu různých poškozených bází. Je také schopna odstranit všechny báze DNA, které jsou cytotoxické (škodlivé pro buňku) nebo které mohou způsobit chyby DNA polymerázy (enzymu zapojeného do replikace DNA). Bylo prokázáno, že některé DNA glykosylasy jsou bifunkční a vykonávají výše uvedenou činnost a zároveň mají lyázovou aktivitu, která jim umožňuje štěpit páteř DNA v abázovém místě. Je známo velké množství DNA glykosylas. Mezi příklady patří uracilová DNA glykosyláza, jednořetězcová selektivní monofunkční uracil-DNA glykosyláza (SMUG1) a thyminová DNA glykosyláza (TDG).