A dezaminálási egy kémiai reakció , amelyben egy molekula veszít egy csoportot amin . A reakciót katalizáló enzimeket deaminázoknak nevezzük .
Az emberi testben a dezaminálás főként a májban történik , azonban a glutamát dezaminálása a vesékben is megtalálható . Túlzott fehérjebevitel esetén dezaminálást alkalmaznak az aminosavak hasítására az energia biztosítása érdekében. Az amincsoportot eltávolítjuk az aminosavból és ammóniává alakítjuk . Az aminosav fennmaradó része főleg szénből és hidrogénből áll , és újrahasznosításra vagy oxidálásra kerül. Mivel az ammónia mérgező az emberi testre, az enzimek karbamiddá vagy húgysavvá alakítják át szén-dioxid- molekulák hozzáadásával (ami nem tekinthető deaminálási folyamatnak) a karbamidciklusban , amely a májban is végbemegy. A karbamid és a húgysav biztonságosan diffundálhat a vérben, és végül a vizelettel ürülhet.
Spontán dezaminálási a hidrolízis a citozin , hogy uracillá vagy 5-metil-citozin , hogy timin , olyan eljárás, amelyben az ammónia szabadul. Ez in vitro biszulfit alkalmazásával fordulhat elő , amely dezaminálja a citozint, de az 5-metil- citozint nem . Ez a tulajdonság lehetővé tette, hogy a kutatók a metilezett DNS-t szekvenálva megkülönböztessék a metilezett citozin (nem módosított) metilálatlan citoszint (az uracilnak felelnek meg).
A DNS-ben ezt a spontán dezaminálást korrigálják az uracil (a citozin dezaminálásának terméke, amely nem része a DNS-nek) eltávolításával uracil-DNS-glikozilázzal , abaszikus helyet (AP) generálva . A kapott abasic helyét ezután által felismert enzimek ( AP endonukleázok ), amely szünet egy foszfodiészter-kötést a DNS, amely lehetővé teszi a javítás a kapott lézió keresztül annak helyettesítése egy másik citozin. A DNS-polimeráz lehet végezni ezt a csere útján egy nick-transzlációs , egy terminál kivágási reakciót annak 5 „→ 3” exonukleáz-aktivitással, majd egy „töltelék” reakció által polimeráz aktivitását. Ezután egy ligáz foszfodiészter kötést képez a kapott termék lezárása érdekében, amely megfelel egy új, jól illeszkedő citozinnak. [Lásd: Alapvető kimetszéses javítás .]
Az 5-metil-citozin spontán dezaminálása timint és ammóniát eredményez . Ez a leggyakoribb egyetlen nukleotid mutáció. A DNS-ben, ha ezt a reakciót a replikációs villa áthaladása előtt észlelik, a timin-DNS-glikozilázzal korrigálhatjuk , amely rosszul illeszkedő G / T asszociációban távolítja el a timinbázist. Ez abaszikus helyet hagy, amelyet AP endonukleázok és polimeráz javítanak, ugyanúgy, mint az uracil-DNS glikozilázzal.
A CpG dinukleotid , mely helyek a legtöbb metilezett citozint tartalmazzák, olyan régiók, amelyek mutációk nagy hajlamát mutatják egerekben, patkányokban és emberekben. Így a GC párosításból az AT párosításba történő átmenet nagy része a CpG helyeken található. Gyanítható, hogy az 5-metil-citozin dezaminálása felelős lehet ezért a jelenségért. Valóban, ha az utóbbi deamins során a sejtosztódás , anélkül, hogy javítani , az anya DNS-szálat tartalmaz timin helyett 5-metil-citozin, ami azt eredményezi, hogy a párosítás egy adenin, következésképpen generáló pontmutáció a megfelelő utód-DNS-szál. Tehát átmenet a GC-ről AT-re.
Az alábbi példában az 5'-ACGT-3 'szekvencia szemlélteti a dezaminálódás jelenségét egy kétszálú DNS-molekulán belül. Ha a CpG-dinukleotid 5-metil-citozinja (5 mC) dezaminálódik, az így keletkező timin már nem komplementer a szomszédos guaninnal.
Ha egy ilyen átmenet egy sejtben korrekció nélkül bekövetkezik, és a sejtosztódás megtörténik, akkor egy GC → AT mutáció jelenik meg az anya DNS szálat tartalmazó leánysejtben, amelyen az átmenet megtörtént. Valójában a sejtosztódás során a DNS két szálát elválasztják, majd replikálják , ami megduplázza a genetikai anyagot annak érdekében, hogy két leánysejt jusson. Emiatt a két leánysejt egy-egy szál DNS-t tartalmaz az anyasejtből (lent fekete feketével) és egy újonnan szintetizált szálat (színben), ezt a folyamatot „félkonzervatívnak” nevezik. Az első példa azt mutatja, hogy a két leánysejt azonos genetikai szekvenciával rendelkezik, míg a második példa azt a helyzetet mutatja, amikor a felső szál 5mC → T átmenetének eredményeként mutáció keletkezett.
A guanin dezaminálása xantin képződését eredményezi . A xantin a guanin enol- tautomerjéhez hasonlóan szelektíven párosul a citinnel szemben a timinnel. Ez átmeneti replikáció utáni mutációhoz vezet, ahol az eredeti GC bázispár átalakul A-T bázispárrá. Ennek a mutációnak a korrigálása magában foglal egy alkiladenin-glikoziláz (Aag) alkalmazását bázis kivágással történő javítás során.
A dezaminálása adenin kialakulását eredményezi a hipoxantin , így okozva a módosítás egy adenozin egy inozin . A hipoxantin, az adenin imin tautomerjéhez hasonlóan, a timin helyett szelektíven párosul a citozinnal. Ez átmeneti replikáció utáni mutációhoz vezet, ahol az eredeti A-T bázispár átalakul GC bázispárrá.
Meg kell jegyezni, hogy az AP helyek jelenléte a genetikai szekvenciában többek között annak tudható be, hogy a REB rendszer hatékonysága (alapkivágással történő javítás) az életkor előrehaladtával csökken.
Ezenkívül a dezaminálás a DNS-lánc hibáinak egyik endogén oka: emlősökben 100-500 dezaminálódási hiba keletkezik naponta és sejtenként.