Die Basenexzisionsreparatur ist ein Mechanismus im Zellzyklus, der Reparaturen an der DNA ermöglicht, wenn Basenpaare beschädigt sind. Der Schaden verursacht eine kleine Läsion, die in der Zukunft zu Problemen führen kann, und der Körper verlässt sich auf die Reparatur der Basenexzision, um DNA-Fehler zu beheben, bevor sie sich vermehren. Wenn eine Läsion größer ist, erfordert sie eine Nukleotidexzisionsreparatur; Dies tritt auf, wenn die Variation in der DNA groß genug ist, um die Helix aus der Form zu bringen.
Dabei schneidet ein Enzym namens DNA-Glykosylase das beschädigte Basenpaar heraus. Die DNA folgt einigen sehr spezifischen Mustern, und der Körper kann eine Base erkennen, die nicht dazugehört, weil sie falsche oder nicht geordnete Basen enthält. Nach der Exzision gibt es eine kleine Lücke in der DNA, die durch die Wirkung von DNA-Ligase und DNA-Polymerase, zwei zusätzlichen Enzymen, gefüllt werden muss.
Die beteiligten Enzyme können je nach Spezies variieren. In allen Fällen ist die Zelle in der Lage, das Problem mit der DNA zu erkennen und entsprechende Enzyme zur Reparatur auszusenden. Die Reparatur der Basisexzision könnte mit der eines Strickers verglichen werden, der einen falschen Stich bemerkt. Anstatt sein Stricken wegzuwerfen und aufzugeben, kann er die Masche vorsichtig herausnehmen und korrigieren, um das Projekt wiederherzustellen, damit er weiter daran arbeiten kann. Wie beim Stricken gibt es je nach Art und Art des Fehlers mehrere Möglichkeiten, das Problem zu beheben.
DNA kann auf verschiedene Weise geschädigt werden. Oxygenierung und Alkylierung sind zwei häufige Schuldige. Auch Organismen, die ionisierender Strahlung ausgesetzt sind, können DNA-Schäden entwickeln. Die Basenexzisionsreparatur ermöglicht es dem Körper, sich bei Bedarf selbst zu reparieren, da normale Abnutzung im Laufe der Zeit dazu neigt, kleine Fehler in der DNA zu verursachen. Wenn die Zelle vertauschte oder falsche Basen nicht identifiziert, kann sich die DNA replizieren und den Fehler verschlimmern, wie wenn Zellen aufgrund von Verwürfelung in ihrer DNA krebsartig werden.
Forscher untersuchen diesen Prozess im Labor, um mehr darüber zu erfahren, wie und warum er passiert und was passiert, wenn er schief geht oder der Körper ein Problem mit einem DNA-Strang nicht erkennt. Diese Informationen können für die Behandlung von Erkrankungen mit einer genetischen oder DNA-Komponente wichtig sein. Es kann auch für die Entwicklung medizinischer Behandlungen nützlich sein, die eine direkte Manipulation der DNA beinhalten können. Die Enzyme, die an der Basenexzisionsreparatur beteiligt sind, können auch genutzt werden, um DNA einzufügen oder auszutauschen, um schädliche Gene zu entfernen oder die DNA eines Patienten neu zu kodieren, um ein Gesundheitsproblem anzugehen.