Reparação da excisão de base

Bases únicas de DNA (adenina, citosina, guanina e timina) são susceptíveis a danos por alquilação espontânea (transferência de um grupo alquilo), desaminação (remoção de um grupo amina), e oxidação (danos por espécies reativas de oxigênio). Os danos podem levar a um emparelhamento de bases incorreto, resultando na substituição de bases ou na deleção de uma base. Estas mutações são então perpetuadas.

A reparação da excisão da base envolve cinco etapas básicas, começando com a identificação e remoção da base mutante da hélice de DNA por uma enzima conhecida como DNA glicosilase. Em seguida, uma enzima chamada AP (apurínico/apyrimidínico) endonuclease faz uma incisão no local abásico, criando uma quebra, ou nick, no filamento de DNA. O local é então “limpo”, no qual vários intermediários produzidos a partir da quebra do cordão e outros produtos químicos persistentes são enzimaticamente removidos em preparação para a síntese de reparo. Nas duas etapas finais, um ou mais nucleotídeos são sintetizados para preencher a lacuna, e o nick na cadeia de DNA é selado. (Um nucleotídeo é uma base ligada a um grupo de açúcar e fosfato, que forma a espinha dorsal do DNA.)

DNA glicosilase tem a capacidade de reconhecer uma série de diferentes bases danificadas. Também é capaz de remover quaisquer bases de DNA que sejam citotóxicas (prejudiciais à célula) ou que possam causar erros na polimerase do DNA (uma enzima envolvida na replicação do DNA). Algumas glicosilases de ADN demonstraram ser bifuncionais, realizando a actividade acima referida, bem como possuir actividade lisase, o que lhe permite clivar a espinha dorsal do ADN no local abásico. É conhecido um grande número de glicosilases de ADN. Exemplos incluem glicosilases de DNA uracil-DNA glicosilase (SMUG1), e glicosilase de DNA tiamina (TDG).