Repararea prin excizie de bază

Repararea prin excizie de bază, cale prin care celulele repară ADN-ul deteriorat în timpul replicării ADN-ului. Repararea prin excizie de baze ajută la asigurarea faptului că mutațiile nu sunt încorporate în ADN în timp ce acesta este copiat.

Baze simple ale ADN-ului (adenină, citozina, guanina și timina) sunt susceptibile de deteriorare prin alchilare spontană (transferul unei grupări alchil), dezaminare (îndepărtarea unei grupări amină) și oxidare (deteriorare prin specii reactive de oxigen). Deteriorarea poate duce la o împerechere incorectă a bazelor, ceea ce duce la substituirea bazelor sau la ștergerea unei baze. Aceste mutații se perpetuează apoi.

Repararea prin excizia bazei implică cinci etape de bază, începând cu identificarea și îndepărtarea bazei mutate de pe helixul de ADN de către o enzimă cunoscută sub numele de ADN-glicozilază. Apoi, o enzimă numită endonucleaza AP (apurinică/apirimidinică) face o incizie la locul abasic, creând o ruptură, sau o crestătură, în șirul de ADN. Site-ul este apoi „curățat”, în care diverși intermediari produși de ruperea catenei și alte substanțe chimice remanente sunt eliminați enzimatic în vederea pregătirii sintezei de reparare. În ultimele două etape, una sau mai multe nucleotide sunt sintetizate pentru a umple golul, iar crestătura din șirul de ADN este închisă. (O nucleotidă este o bază legată de un grup de zahăr și fosfat, care formează coloana vertebrală a ADN-ului.)

ADN-glicozilaza are capacitatea de a recunoaște o serie de baze deteriorate diferite. De asemenea, este capabilă să elimine orice baze ADN care sunt citotoxice (dăunătoare pentru celulă) sau care pot cauza erori ale ADN polimerazei (o enzimă implicată în replicarea ADN). S-a demonstrat că unele ADN-glicozilaze sunt bifuncționale, desfășurând activitatea menționată mai sus, dar și activitate de liază, ceea ce le permite să scindeze coloana vertebrală a ADN-ului la nivelul situsului abasic. Se cunoaște un număr mare de ADN-glicozilaze. Printre exemple se numără uracil ADN glicozilazele, uracil ADN glicozilaza monofuncțională selectivă monocatenară (SMUG1) și timina ADN glicozilaza (TDG).