Base Excision Repair

 Base excision repair is the DNA repair system for abnormal bases in DNA, such as uracil, hydroxymethyluracil, and hypoxanthine, and for nonbulky base modifications, such as thymine glycol and hydrates, 8-hydroxyguanine, O⁴-methylthymine, and 3-methyladenine (Fig. 1). The abnormal bases and simple base lesions are removed from DNA by the combined actions of DNA glycosylases (1-3) and AP (apurinic/apyrimidinic) endonucleases. The basic reaction carried out by glycosylases is the cleavage of the glycosylic bond joining the base to deoxyribose. Some of the glycosylases cleave both the glycosylic bond and the phosphodiester bond 3′ to the resulting AP site in a more or less concerted reaction. Hence, DNA glycosylases have been classified either as “pure” glycosylases or as glycosylase/AP lyases. AP endonucleases are also classified as either 3′- or 5′-AP endonucleases. All 3′-AP endonucleases are lyases that cleave the phosphodiester bond by b-elimination. The 5′-AP endonucleases carry out true hydrolysis.

Figure 1. Repair of 3-methyl adenine by base excision repair. Methyladenine DNA glycosylase cleaves the glycosylic bond of the alkylated base; this releases the alkylated base and leaves an AP site. An AP lyase and an AP endonuclease cleave 3′ and 5′, respectively, of the AP site, releasing the abasic sugar. The resulting gap is filled in by Pol I in E. coli and by Pol b or Po ld and e in humans, to produce repair patches of 1 to 10 nucleotides.

The combined actions of glycosylase, AP lyase, and AP endonuclease/exonuclease creates a one- to two-nucleotide gap in the damaged strand. This gap is filled in by DNA polymerase I in Escherichia coli, and mostly by DNA polymerase b (4) and to a lesser degree by DNA polymerases d and  in yeast and humans (5). The resulting nick is ligated by DNA Ligase in E. coli, and in eukaryotes by the ligase I– (6) or ligase III–XRCC1 complex (7). Depending on the polymerase/ligase combination involved in filling in and sealing the gap, a repair patch of 1 to 10 nucleotides may be produced.

References

1.T. Lindahl (1974) Proc. Natl. Acad. Sci. USA 71, 3649–3653. 

2.T. Lindahl (1976) Nature 259, 64–66. 

3.J. Laval (1977) Nature 269, 828–832. 

4.R. W. Sobol, J. K. Horton, R. Kohn, H. Gu, R. K. Singhal, R. Prasad, K. Rajewsky, and S. H. Wilson (1996) Nature 379, 183–186. 

5. Z. Wang, X. Wu, and E. C. Friedberg (1993) Mol. Cell. Biol. 13, 1051–1058. 

6.R. Prasad, R. K. Singhal, D. K. Srivastava, J. T. Molina, A. E. Tomkinson, and S. H. Wilson (1996) J. Biol. Chem. 271, 16000–16007. 

7.K. W. Caldecott, C. K. McKeown, J. D. Tucker, S. Ljungquist, and L. H. Thompson (1994) Mol. Cell. Biol. 14, 68–76.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

مجلة تسليم تدعو الباحثين والأكاديميين للمشاركة في أعدادها القادمة

المجمع العلمي يواصل إقامة محاضراته الأسبوعية في مقام الإمام المهدي (عجل الله فرجه)

جامعة الكفيل تطلق الدورة التدريبية الصيفية لطلبة كلية الهندسة التقنية

استعدادًا لزيارة الأربعين العتبة العباسية المقدسة تعقد الورشة التنسيقية الرابعة الخاصة بمراكز إرشاد التائهين

المزيد

الآخبار الصحية

دراسة علمية تكشف مفاجأة حول الأسباب الحقيقية للسمنة

دراسة: الأطباء يتجاهلون "سببا شائعا" لارتفاع ضغط الدم

نظامك الغذائي غني بالبروتين؟.. احذر هذه الآثار الجانبية

لا تتجاهلها.. أعراض تنذرك بأنك مهدد بالإصابة بالسكري

المزيد

الآخبار التكنلوجية

ISOFIX: معيار الأمان الذهبي لمقاعد الأطفال في السيارات

هل المحرك الأكبر دائمًا الأفضل للسيارة؟

اختبارات ناجحة لمحرك "VK-800" الروسي وتطويره لطائرة بايكال الخفيفة

رئيس إنفيديا: الذكاء الاصطناعي الصيني "محفز للتقدم العالمي"

المزيد

مواضيع ذات صلة

Glucose Metabolism

 G Protein–Coupled Receptor and Chemokine Signaling

Cytokine Receptors and Janus-Activated Kinase Signaling

Sterile Mutants, Membrane Receptors and G Factors

Isolation of α2 Protein

Silencing HML and HMR

The Expression and Recombination Paradoxes

Receptor Tyrosine Kinases, Phosphoinosite-3-Kinase, and Mitogen-Activated Protein Kinase Pathways

Mating Type Conversion in Saccharomyces cerevisiae

The Yeast Cell Cycle

Structure and Function of TFIIIA

Switching from Oocyte to Somatic 5S Synthesis