突变、DNA修复与重组
碱基切除修复(base excision repair)
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碱基切除修复是细胞里专修单个受损或错误碱基的小修匠——专门对付那种不太使螺旋弯曲的日常化学磨损。想象一本书里有几个字母被弄脏或褪色:你不会重印整页,而是擦掉坏字母、用铅笔补上正确的。这正是碱基切除修复的精神。
它按清晰的步骤进行。一种叫DNA糖基化酶的专门酶在DNA上巡逻,识别某一种特定的受损或不当碱基——来自脱氨胞嘧啶的尿嘧啶、氧化的碱基、烷化的碱基。糖基化酶把那个碱基翻出来、从糖上剪断它,留下一个空的脱碱基位点。第二种酶在那里给骨架划一个切口;一种修复聚合酶以完好的对侧链为模板填补这个单核苷酸的缺口;DNA连接酶封住切口。受损的字母不见了,正确的字母就位了,骨架又完整如初。
碱基切除修复是抵御每天不停轰击DNA的自发与氧化损伤的第一线,尤其是胞嘧啶持续不断的脱氨和鸟嘌呤的氧化。由于每一种糖基化酶都对应一种损伤,细胞携带着一整套这样的工具。这条途径如此基础,以至于它的失灵会升高突变率和癌症风险;它又与处理较大损伤的核苷酸切除修复巧妙互补,按损伤的大小与形状分摊修复工作量。
尿嘧啶DNA糖基化酶找到一个尿嘧啶(来自脱氨的胞嘧啶),把它翻出、从骨架上剪下。随后聚合酶以对侧链为模板重新插入正确的胞嘧啶,连接酶封口。
去掉一个坏碱基,补上一个正确碱基——一次由完好链引导的单字母编辑。
碱基切除修复一次处理一个不使螺旋变形的小损伤;像紫外二聚体那样使螺旋扭曲的笨重损伤,则交给核苷酸切除修复。
又称
另见