Question 1

Welche Arten von DNA-Schäden repariert die Basenexzisionsreparatur?

Accepted Answer

Basis-Exzisionsreparatur korrigiert kleine Basenschäden, die durch Deaminierung, Oxidation oder Alkylierung verursacht werden, die spontan auftreten oder durch Umweltgifte resultieren. Diese chemischen Veränderungen erzeugen schwache Basenpaare, die während der Replikation zu Fehlpaarungen und Strangbrüchen führen. BER stellt die ursprüngliche Basensequenz unter Verwendung des komplementären Strangs als Vorlage wieder her und erhält so die DNA-Integrität.

Question 2

Wie erkennen und entfernen DNA-Glykosylasen beschädigte Basen?

Accepted Answer

DNA-Glykosylasen erkennen schwache Basenpaare, die durch modifizierte Basen gebildet werden, und klemmen benachbarte Basenpaare auseinander, um die beschädigte Base herauszuklappen. Dieses Herausklappen ermöglicht es dem Enzym, mit allen Facetten der Base zu interagieren, um eine genaue Identifizierung zu ermöglichen. Nach der Erkennung spaltet die Glykosylase die N-glykosidische Bindung zwischen der modifizierten Base und der Desoxyribose, wodurch die freie Base freigesetzt und eine Lücke in der DNA-Helix entsteht.

Question 3

Was ist die Rolle der AP-Endonuklease bei der Basenexzisionsreparatur?

Accepted Answer

AP-Endonuclease erkennt die Lücke, die nach der Entfernung eines beschädigten Basenpaars durch die DNA-Glycosylase zurückbleibt. Zusammen mit der Phosphodiesterase schneidet APE das Phosphodiester-Rückgrat innerhalb der Polynukleotidkette an der abasischen Stelle. Diese Spaltung bereitet die DNA auf das Einfügen der korrekten Base durch die DNA-Polymerase und die anschließende Versiegelung durch die DNA-Ligase vor.

Question 4

Wie vervollständigt die DNA-Polymerase β den Prozess der Basenexzisionsreparatur?

Accepted Answer

DNA-Polymerase β füllt die von AP-Endonuklease geschaffene Lücke, indem sie die korrekte Base von der komplementären Strang an dieser Position kopiert. Die Polymerase verwendet ihre assoziierte AP-Lyase-Aktivität, um das Desoxyribosephosphat zu entfernen. DNA-Ligase versiegelt dann den verbleibenden Einschnitt, um ein intaktes, vollständig repariertes DNA-Molekül wiederherzustellen.

Question 5

Was ist der Unterschied zwischen monofunktionalen und bifunktionalen DNA-Glycosylasen?

Accepted Answer

Bifunktionale Glycosylasen machen einen Einschnitt in der Phosphodiesterkette nach dem Entfernen der beschädigten Base und produzieren ein 5' oder 3' Phosphat. Monofunktionale Glycosylasen entfernen nur die Base und sind auf AP-Endonuklease angewiesen, um die Zucker-Phosphat-Bindung zu spalten, wodurch ein 3'OH und 5' Desoxyribophosphat entsteht. Beide Wege führen letztendlich zur Basenwiederherstellung.

Question 6

Welches Protein bildet das Gerüst für den Basis-Exzisions-Reparaturmechanismus an der Schadensstelle?

Accepted Answer

Sowohl DNA-Ligase III als auch DNA-Polymerase verwenden das Protein XRCC1 als Gerüst, um den Reparaturort zu binden. XRCC1 koordiniert die Zusammensetzung und Funktion mehrerer BER-Enzyme an der Läsion und gewährleistet eine effiziente und genaue Wiederherstellung der beschädigte DNA-Sequenz.

Question 7

Wie beeinflussen Mutationen in Basen-Exzisionsreparaturproteinen das Krebsrisiko?

Accepted Answer

Mutationen in BER-Weg-Proteinen können zu verschiedenen Krebsarten führen. Zum Beispiel wird eine Mutation im menschlichen Glykosylase OGG1 mit einem erhöhten Risiko für Lungen- und Bauchspeicheldrüsenkrebs in Verbindung gebracht. Diese Mutationen beeinträchtigen die Fähigkeit von die Zelle, oxidative Basenschäden zu reparieren, was es Mutationen ermöglicht, sich anzusammeln und die Tumorgenese zu fördern.

Basenexzisionsreparatur

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