Az alapkivágási javítás (vagy BER az alapkivágás javítására angolul) a DNS-javítás egyik mechanizmusa, amelyet az élő sejtek a DNS integritásának helyreállítására használnak . Egyéni bázis szinten bekövetkezett kémiai változások javítására szolgál . Egy ilyen elváltozást a bázis egyszerű eltávolításával, majd a dezoxiribóz hasításával lehet helyrehozni , és a sérült nukleotidot helyettesítő intakt DNS új szintézisével zárul .
A mechanizmus három vagy négy szakaszban zajlik az elváltozás jellegétől függően. Először egy DNS-glikoziláz eltávolítja a sérült bázist, és abasikus helyet (vagy AP-helyet) termel . Egy specifikus endonukleáz ezután lehasítja a dezoxiribózt erről az abaszikus helyről. Egy DNS-polimeráz kitölti a felszabadult teret, az ellenkező szálból ép bázist használva templátként. Végül a DNS-ligáz varrja meg a javított szálat.
Tehát akkor is, ha csak egy bázis sérült, különféle enzimekre van szükség a megfelelő helyreállítás érdekében. Ennek a folyamatnak az utolsó lépését a DNS-lánc egyszerű töréseinek javítására is használják.
Az alapkivágással történő javítás néhány speciális típusú alapra korlátozódik, és nagyon gyorsan megtörténik. Különböző DNS-glikozilázok kifejezetten megfelelnek a sérült bázis egy típusának eltávolításának. Így az uracil-DNS-glikoziláz csak az uracil- bázisokat és néhány uracil- oxidációs terméket távolít el , míg más DNS-glikozilázok specifikusak lesznek más típusú megváltozott bázisokra (8-oxoguanin ...).
Az alapvető excíziós javítás elengedhetetlen mechanizmus a genetikai információk integritásának fenntartásában, az evolúcióban konzerválva. Ugyanazon mechanisztikus elvek szerint működik a baktériumok és az eukarióták esetében . A specifikus uracil-DNS-glikoziláz első bemutatását Escherichia coli- ban is elvégezték .
Az alapvető kimetsző javító mechanizmus számos, az alapokon előforduló sérülést javít. Ezek leggyakrabban kémiai módosítások, amelyek oxidációval , dezaminálással vagy alkilezéssel érintik a nukleotidbázisok funkcionális csoportjait . Mivel ezek a funkciós csoportok vesznek részt a hidrogén kötések kialakulását bázis párosításokat , ezen elváltozások mutatnak mutagén jellegű , és ezért el kell javítani, hogy elkerüljük megváltoztatását genetikai információ .
A báziskivágással történő javítás lehetővé teszi a sejt számára az abaszikus helyek, a spontán depurációs reakciók következményeinek (a purinbázisok , A és G és dezoxiribóz közötti glikozidos kötés hidrolízise) helyrehozását is . Ez utóbbi esetben a DNS-glikoziláz első lépésére nincs szükség, mivel az abaszikus helyet közvetlenül az elváltozás hozza létre.
A többi elváltozás, amelyet alapkimetszéssel javítottak:
A helyreállítási mechanizmus első lépése a bázis kivágásával a sérült bázis eltávolítása egy DNS-glikozilázzal, amely az egyes károsodási típusokra jellemző : uracil-DNS-glikoziláz , oxoguanin-DNS-glikoziláz, metil-purin-DNS-glikoziláz ... Így azonosítottuk 11 Különböző DNS-glikozilázok emlősökben . Ezek a DNS-glikozilázok felismerik és eltávolítják a módosított bázist a bázis és a dezoxiribóz közötti N- glikozidos kötés hidrolízisével . Ez abasikus helyet vagy AP-helyet (apuric, apyrimidin) hoz létre a DNS-en, az egyik bázis "lyukát" a duplexben.
Az AP-helyet egy specifikus endonukleáz, az AP-endonukleáz ismeri fel az AP-helyen. Ez nukleáz vágások a foszfodiészter gerincet hagyva 3'-OH hidroxilcsoport , és egy 5' -foszfát a dezoxiribóz-5-foszfát-oldalán. A hiányzó bázisnak megfelelő pozíciót DNS-polimeráz szintetizálja, templátként az ép szálat, primerként az AP endonukleáz által felszabadított 3'-OH-véget használva.
Két szintetikus utak lehetséges: vagy egy rövid szintézist, korlátozható egy vagy két nukleotidot, végzi egy speciális DNS polimerázt, nem túl processzív , mint például a béta-DNS-polimeráz az eukariótákban vagy DNS-polimeráz I a baktériumok ; vagy egy hosszú szintézis, amelyet egy processzív DNS-polimeráz ( DNS-polimeráz delta , eukariótákban) végez. A dezoxiribózt és / vagy az ezen szintézissel kiszorított szálat nukleáz kivágja.
A javítás a javított szál DNS-ligázzal történő varrásával ér véget , amely helyreállítja a javított szál folytonosságát.
Az alapvető kimetsző javítási mechanizmust többek között Tomas Lindahl fedezte fel , aki 2015 - ben kémiai Nobel-díjat kapott ezért a címért .