13.9: 核苷酸切除修复

“暴露在诱变剂中会损伤DNA，导致大面积损伤，扭曲双螺旋结构或阻碍正确的转录。受损的DNA可以通过核苷酸切除修复（ner）过程检测和修复。ner利用一组特殊的蛋白质，首先扫描DNA以检测受损区域。下一步，内质网蛋白分离链并切除受损区域。最后，他们用新的匹配核苷酸来协调替换。”

DNA畸变与损伤

细胞经常暴露在环境中的诱变剂中，这些诱变剂会破坏DNA并产生突变。紫外线辐射是最常见的诱变剂之一，据估计会给DNA带来大量的变化。这些包括结构上的弯曲或扭结，可以阻止DNA复制或转录。如果这些错误得不到纠正，损伤会导致突变，而突变又会导致癌症或疾病，这取决于哪些序列被破坏。

受损区域的识别和修复

核苷酸切除修复依赖于特定的蛋白质复合物来识别DNA的受损区域，并标记它们以便去除和修复。在原核生物中，这个过程涉及三种蛋白质：UvrA, UvrB 和 UvrC。前两种蛋白质以复合物的形式协同工作，沿着DNA链行进，以检测任何物理畸变。

一旦确定，受损部位的链被分离，并且诸如UvrC的核酸内切酶切割并切除受影响的区域。DNA聚合酶用新核苷酸填补缺口，然后DNA连接酶将新DNA和旧DNA之间的边缘封闭起来。

内质网突变有严重后果

在原核生物中，内质网复合物由三种Uvr蛋白组成，但在真核生物中，有十几种蛋白质起调节DNA修复的作用。在人类中，内质网途径的突变可导致诸如着色性干皮病 (XP)等疾病，这与皮肤癌发病率增加2000倍有关。患xp的人对紫外线非常敏感，只要暴露在阳光下几分钟，就会发生严重的皮肤烧伤。此外， XP患者可能表现出早衰的迹象，并经常出现神经异常。如果没有一个有效的修复机制，DNA损伤会累积并导致异常细胞死亡或潜在的癌症肿瘤。

DNA暴露于紫外线

和某些化学致癌物质会导致大块病变

使其正常结构发生特定变形

这种类型的损伤可以通过

核苷酸切除修复的过程来修复

这个过程从酶复合物开始

这里显示的是含有蛋白质UvrA和UvrB的

大肠杆菌沿着DNA传播

并检测病变的物理像差

在该位置 链被分开

内切核酸酶如UvrC在

损伤的两侧将链切割

DNA解旋酶将切割部分清除

另一种酶DNA 聚合酶用新的核苷酸

填补了这一空白

最后 DNA连接酶密封

新旧DNA之间的边缘 完成修复