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Reparaturvorgänge an der Desoxyribonucleinsäure

Authors

  • Priv.-Doz. Dr. Jürgen Berndt

    1. Gesellschaft für Strahlen- und Umweltforschung mbH Institut für Biochemie. Zentralabteilung 8 München 2 Landwehrstraße 61
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Abstract

Sehr vielen Zellen ist es möglich, Schäden auf ihrer DNA, speziell durch UV-Licht gebildete Thymin-Dimere, zu erkennen und zu entfernen. Dies kann gelingen durch eine enzymatische lichtabhängige Spaltung der Dimeren in die Monomeren (Photoreaktivierung) oder, weit häufiger, durch die Dunkel-Reparatur, wobei die schadhafte Stelle gänzlich aus der DNA entfernt wird. Bei diesem Reparaturprozeß wird die DNA in unmittelbarer Nähe der Thymin-Dimeren durch eine Endonuclease “eingeschnitten” (“incision”). Durch die 5′→3′-Exonuclease-Aktivität der DNA-Polymerase I (Kornberg-Enzym) werden Oligonucleotide, die das Thymin-Dimere enthalten, aus der DNA heraushydrolysiert. Die entstandene Lücke wird durch eine de-novo-Synthese mit Hilfe derselben DNA-Polymerase I sofort wieder geschlossen, wobei der Komplementärstrang als Matrize dient (“excision-repair”). Der letzte Reparaturschritt ist die Knüpfung der Phosphodiester-Bindung zwischen neu synthetisiertem DNA-Stück und altem DNA-Strang durch eine DNA-Ligase. - Xeroderma-pigmentosum-Kranken fehlt infolge eines genetischen Defektes die Endonuclease; sie können daher Thymin-Dimere aus ihrer DNA nicht entfernen und sind extrem empfindlich gegen Sonnenlicht. - Alle bisherigen Befunde deuten darauf hin, daß die genetische Rekombination durch dieselben Enzyme ermöglicht wird wie die DNA-Reparatur.

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