Репарация АР-сайтов за счет прямой вставки пуринов

Ковалентная связь между пуриновым основанием и сахаром может рваться. В молекуле ДНК образуется брешь, названная АР-сайтом. Инсертазами (от англ. insert - вставлять) могут вставлять в брешь такое же основание, какое было до поражения, и соединять его с сахаром. Структура ДНК приобретает исходный неповрежденный вид.

15. Эксцизионная репарация

Поврежденные участки вырезаются из цепи ДНК (отсюда происходит и термин "эксцизионная репарация", от англ. excision - вырезание). Образовавшиеся бреши заполняются неповрежденным материалом. Существуют два варианта эксцизионной репарации:

1. Вырезание поврежденных оснований гликозилазами и застройка АР-сайтов. Гликозилазы узнают разнообразные поврежденные основания и рвут гликозидные связи между модифицированным основанием и дезоксирибозой, в результате образуются АР-сайты. АР-сайт распознается АР-эндонуклеазой. Она вносит разрыв в цепи молекулы ДНК.Далее в работу вступает фосфодиэстераза: она отщепляет от ДНК сахарофосфатную группу, к которой теперь не присоединено основание. Появляется брешь в цепи ДНК размером в один нуклеотид. Напротив бреши в противоположной нити ДНК расположен неповрежденный нуклеотид. ДНК полимераза вставляет в брешь комплементарный ему нуклеотид. ДНК-лигаза соединяет разрыв нити ДНК. Повреждение восстановлено.

2. Вырезание нуклеотидов

Процесс можно разделить на четыре этапа:

а) распознавание поврежденного участка ДНК;

б) двойное надрезание (инцизия) цепи ДНК по обеим сторонам поврежденного участка и его удаление (эксцизия); в) заполнение бреши в процессе репаративного синтеза; г) лигирование оставшегося одноцепочечного разрыва ДНК.

16. Репарация неспаренных оснований.

Во время репликации ДНК происходят ошибки спаривания. Неправильное спаривание может затронуть только дочернюю нить ДНК; матричная нить в процессе репликации остается неизменной. Следовательно, система репарации должна проводить замену некомплементарных оснований только на дочерней цепи. Клетки используют различие в структуре матричной и дочерней нитей. Вскоре после окончания репликации метилазы присоединяют метильные группы к аденинам в последовательностях ГАТЦ. Поэтому материнская нить ДНК несет метилированные аденины, а в дочерней нити до окончания репликации аденины еще не метилированы. Пока они остаются неметилированными, клетки исправляют ошибки.

17. Рекомбинационная или пострепликативная репарация

Чтобы залечить имеющую повреждение ДНК во время репликации, клетка прибегает к следующему приему.