Reparatur von Fehlanpassungen

Nicht übereinstimmende Basenpaare, wie z. B. Adenin mit Cytosin, können manchmal während der Replikation dem Korrekturlesen entgehen und werden später durch den Prozess der Mismatch-Reparatur behoben.

In E. coli identifiziert das Mismatch-Erkennungsprotein MutS nicht übereinstimmende Basen aufgrund ihrer abnormalen Struktur.

Dann rekrutiert es MutL und bildet den MutS-MutL-Komplex. Dieser aktivierte Komplex stimuliert MutH, eine Endonukleasorte, um den neu synthetisierten Strang einzukerben.

Genomische DNA in E. coli hat in der Regel Methylgruppen, die an bestimmten Stellen gebunden sind. Es gibt jedoch eine gewisse Zeitverzögerung, bevor ein neu synthetisierter Strang methyliert wird.

Dies ermöglicht es dem Reparaturkomplex, den neuen Strang anhand seines Methylierungsstatus zu identifizieren, und MutH schneidet ihn an der nächstgelegenen unmethylierten Stelle ein, während der Matrizenstrang unverändert bleibt.

Eine Helikase wickelt das gespaltene DNA-Segment vom Matrizenstrang ab. Eine Exonuklease hydrolysiert die fehlerhafte Region und hinterlässt so eine Lücke im neuen Strang.

Schließlich füllt die DNA-Polymerase die Lücke mit den richtigen Nukleotiden, und die DNA-Ligase versiegelt die Kerbe und repariert den Fehler.