Excisão de bases
O reparo por excisão de base é um mecanismo celular, estudado nos campos da bioquímica e genética, que repara o DNA danificado ao longo do ciclo celular. É responsável principalmente pela remoção de pequenas lesões básicas que não distorcem a hélice do genoma. A via de reparo de excisão de nucleotídeos relacionada repara lesões volumosas que distorcem a hélice. O BER é importante para a remoção de bases danificadas que, de outra forma, poderiam causar mutações ou levar a quebras no DNA durante a replicação. O BER é iniciado pelas glicosilases de DNA, que reconhecem e removem bases danificadas ou inadequadas específicas, formando AP sites. Estes são então clivados por uma endonuclease AP. A quebra de fita simples resultante pode ser processada por um patch curto ou um BER de patch longo.
Reparo por excisão de base é um mecanismos usado para detectar e remover certos tipos de bases danificadas. Um grupo de enzimas chamado glicosilases desempenha um papel importante no reparo por excisão de base. Cada glicosilase detecta e remove um tipo específico de base danificada. Por exemplo, uma reação química chamada desaminação pode converter uma base citosina em uracila, uma base normalmente encontrada apenas no RNA. Durante a replicação do DNA, a uracila irá parear com adenina em vez da guanina (como faria se a base ainda fosse citosina), assim, uma mudança de citosina para uracila não corrigida pode levar a uma mutação. Para evitar tais mutações, a glicosilase da via de reparo por excisão de base detecta e remove as citosinas. Uma vez que a base tenha sido removida, o pedaço "vazio" do esqueleto de DNA também é removido e a lacuna é preenchida e fechada por outras enzimas.
As glicosilases de DNA são responsáveis pelo reconhecimento inicial da lesão. Eles "sacudem" a base danificada para fora da dupla hélice e cortam a ligação N-glicosídica da base danificada, deixando um AP site. Existem duas categorias de glicosilases: monofuncional e bifuncional. As glicosilases monofuncionais possuem apenas atividade de glicosilase, enquanto as glicosilases bifuncionais também possuem atividade de AP liase. Portanto, as glicosilases bifuncionais podem converter uma lesão base em uma ruptura de fita simples sem a necessidade de uma endonuclease AP. A β-eliminação de um AP site por uma glicosilase-liase produz um aldeído 3 'α, β-insaturado adjacente a um fosfato 5', que difere do produto de clivagem da endonuclease AP. - Cortam ligações base-açúcar, gerando sítios apurínicos ou apirimídicos. As endonucleases de AP cortam um AP site para produzir um hidroxil 3 'adjacente a um desoxirribosefosfato 5'. As endonucleases de AP são divididas em duas famílias, com base em sua homologia com as endonuclease bacterianas ancestrais de AP; endonuclease IV e exonuclease III. Muitos eucariotos têm membros de ambas as famílias, incluindo a levedura Saccharomyces cerevisiae, na qual Apn1 é o homólogo de EndoIV e Apn2 está relacionado a ExoIII. Em humanos, duas endonucleases de AP, APE1 e APE2, foram identificadas. É um membro da família ExoIII.
Defeitos em várias vias de reparo do DNA levam à predisposição ao câncer e o BER parece seguir esse padrão. As mutações de exclusão nos genes do BER demonstraram resultar em uma maior taxa de mutação em uma variedade de organismos, implicando que a perda do BER poderia contribuir para o desenvolvimento de câncer. De fato, mutações somáticas em Pol β foram encontradas em 30% dos cânceres humanos, e algumas dessas mutações levam à transformação quando expressas em células de camundongos. As mutações no DNA glicosilase MYH também são conhecidas por aumentar a suscetibilidade ao câncer de cólon.
