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Exzisionsreparatur

  • J. Arnemann
Living reference work entry
Part of the Springer Reference Medizin book series (SRM)

Zusammenfassung

Exzisionsreparatur

Englischer Begriff

base excision repair (BER)

Definition

Unter Exzisionsreparatur versteht man einen DNA-Reparaturmechanismus, der kleinere Läsionen von wenigen Basen repariert, indem diese ausgeschnitten und durch die korrekten Basen ersetzt werden.

Beschreibung

Der Exzisionsreparatur- oder „base excicsion repair (BER)-“Mechanismus dient im Wesentlichen der Reparatur der relativ häufigen fehlerhaften oder Zerfallprodukte der DNA, die durch Reaktionen mit endogenen Substanzen, insbesondere reaktive Sauerstoffradikale (ROS), verursacht werden. Beispiele hierfür sind u. a. der Ersatz von Uracil oder der Austausch von 3-Methyladenin oder 8-Oxo-G, die durch Deaminierung, Alkylierung oder Oxidation entstanden sind.

Der Exzisionsmechanismus (BER) zeigt eine gewisse Variabilität hinsichtlich der Substanzen, folgt jedoch im Prinzip den folgenden 5 Schritten:
  1. 1.

    Erkennung einer fehlerhaften oder geschädigten Base durch einen UVrA/B-Komplex, wobei ein UVrA-Dimer mit einem UVrB-Dimer bindet und sich um die geschädigte Base legt.

     
  2. 2.

    Öffnen der Wasserstoffbrückenbindungen unter ATP-Verbrauch und Ersatz der UVrA-Dimer durch ein UVrC-Molekül.

     
  3. 3.

    Ausschneiden der defekten Base durch den als Endonuklease wirkenden UVrB/C-Komplex. Dabei wird eine Phosphodiesterverbindung 4 Nukleotide downstream der eigentlichen DNA-Schädigung und 8 Nukleotide upstream gespalten, insgesamt ein Fragment von 12 Nukleotiden.

     
  4. 4.

    Ausschneiden des Fragmentes und Auflösung der Basenpaarung durch DNA-Helicase II und unter Verlust von UVrC. UVrB bleibt, um ein Reannealing mit dem ausgeschnittenen DNA-Fragment zu verhindern.

     
  5. 5.

    Auffüllen der Lücke mittels dNTPs und DNA-Polymerase I unter Verdrängung von UVrB. Knüpfung der letzten Phosphodiesterverbindung durch DNA-Ligase.

     

Literatur

  1. Kim YJ, Wilson DM (2012) Overview of Base Excision Repair Biochemistry. Curr Mol Pharmacol 5:3–13CrossRefPubMedPubMedCentralGoogle Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 2018

Authors and Affiliations

  1. 1.Abteilung MolekulargenetikLabor Dr. WisplinghoffKölnDeutschland

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