DNA損傷修復的切除修復方法介紹
又稱切補修復。最初在大腸桿菌中發現,包括一系列復雜的酶促DNA修補復制過程,主要有以下幾個階段:核酸內切酶識別DNA損傷部位,并在5'端作一切口,再在外切酶的作用下從5'端到3'端方向切除損傷;然后在 DNA多聚酶的作用下以損傷處相對應的互補鏈為模板合成新的 DNA單鏈片斷以填補切除后留下的空隙;最后再在連接酶的作用下將新合成的單鏈片斷與原有的單鏈以磷酸二酯鏈相接而完成修復過程(圖3)。
切除修復并不限于修復嘧啶二聚體,也可以修復化學物等引起的其他類型的損傷。從切除的對象來看,切除修復又可以分為堿基切除修復和核苷酸切除修復兩類。堿基切除修復是先由糖基酶識別和去除損傷的堿基,在DNA單鏈上形成無嘌呤或無嘧啶的空位,這種空缺的堿基位置可以通過兩個途徑來填補:一是在插入酶的作用下以正確的堿基插入到空缺的位置上;二是在核酸內切酶的催化下在空位的5'端切開DNA鏈,從而觸發上述一系列切除修復過程。對于各種不同類型的堿基損傷都有特異的糖基酶加以識別。不同的核酸內切酶對于不同類型損傷的識別也具有相對的特異性。
切除修復功能廣泛存在于原核生物和真核生物中,也是人類的主要修復方式,嚙齒動物 (如倉鼠、小鼠)先天缺乏切除修復的功能。
1978 年美國學者 J.L.馬克斯發現真核生物與原核生物間由于染色質結構不同,切除修復的過程也不相同。真核生物的DNA分子不象原核生物那樣是裸露的,而是纏繞在組蛋白上形成串珠狀的核小體結構。真核生物中的嘧啶二聚體的切除分兩個階段:快速切除期,約需2~3小時,主要切除未與組蛋白結合的DNA部分的損傷;緩慢切除期,至少要持續35小時而且需要有某種控制因子去識別這種損傷,使DNA受損部分從核小體中暴露出來,然后經過一系列步驟完成切除修復,然后修復的DNA分子再纏繞在組蛋白上重新形成核小體。