Was ist Base Excision Repair?
Die Reparatur der Basenexzision ist ein Mechanismus im Zellzyklus, der es ermöglicht, die DNA zu reparieren, wenn Basenpaare beschädigt sind. Der Schaden erzeugt eine kleine Läsion, die in Zukunft zu Problemen führen kann, und der Körper ist auf die Reparatur der Basis-Exzision angewiesen, um DNA-Fehler zu beheben, bevor sie sich vermehren. Wenn eine Läsion größer ist, ist eine Nukleotid-Exzisionsreparatur erforderlich. Dies tritt auf, wenn die Variation in der DNA groß genug ist, um die Helix aus der Form zu ziehen.
Bei einer Basenentfernungsreparatur schneidet ein Enzym namens DNA-Glycosylase das beschädigte Basenpaar aus. Die DNA folgt einigen sehr spezifischen Mustern, und der Körper kann eine Base erkennen, die nicht dazugehört, weil sie falsche oder nicht geordnete Basen enthält. Nach der Exzision gibt es eine kleine Lücke in der DNA, die durch die Einwirkung von DNA-Ligase und DNA-Polymerase, zwei zusätzlichen Enzymen, ausgefüllt werden muss.
Die beteiligten Enzyme können nach Spezies variieren. In allen Fällen ist die Zelle in der Lage, das Problem mit der DNA zu erkennen und geeignete Enzyme zur Reparatur zu entsenden. Die Basis-Exzisionsreparatur könnte mit der eines Strickers verglichen werden, der einen falschen Stich bemerkt. Anstatt das Stricken wegzuwerfen und aufzugeben, kann er den Stich vorsichtig herausnehmen und korrigieren, um das Projekt wiederherzustellen, sodass er weiter daran arbeiten kann. Wie beim Stricken gibt es je nach Art und Art des Fehlers verschiedene Möglichkeiten, das Problem zu beheben.
DNA kann auf verschiedene Arten beschädigt werden. Sauerstoffanreicherung und Alkylierung sind zwei häufige Schuldige. Organismen, die ionisierender Strahlung ausgesetzt sind, können in ihrer DNA ebenfalls Schäden entwickeln. Die Basis-Exzisionsreparatur ermöglicht es dem Körper, sich bei Bedarf selbst zu reparieren, da normaler Verschleiß dazu neigt, im Laufe der Zeit kleine Fehler in der DNA zu verursachen. Wenn die Zelle vertauschte oder inkorrekte Basen nicht identifiziert, kann sich die DNA replizieren und den Fehler verstärken, wie man sieht, wenn Zellen aufgrund von Verwürfelung, die in ihrer DNA auftritt, krebsartig werden.
Die Forscher untersuchen die Reparatur von Basis-Exzisionen im Labor, um mehr darüber zu erfahren, wie und warum dies geschieht und was passiert, wenn es schief geht oder der Körper ein Problem mit einem DNA-Strang nicht erkennt. Diese Information kann für die Behandlung von Zuständen mit einer genetischen oder DNA-Komponente wichtig sein. Es kann auch für die Entwicklung medizinischer Behandlungen nützlich sein, bei denen die DNA direkt manipuliert werden kann. Die an der Reparatur der Basenentfernung beteiligten Enzyme können auch genutzt werden, um DNA einzufügen oder auszutauschen, um schädliche Gene zu entfernen, oder um die DNA eines Patienten neu zu kodieren, um ein Gesundheitsproblem anzugehen.