Генетика - А. В. Сиволоб 2008

Природа генетичного матеріалу
Репарація ДНК
Репарація некомплементарних пар основ - місметчів

Незважаючи на редагування помилок під час реплікації, певна кількість невірно спарених основ залишається в синтезованих ланцюгах ДНК. Зрозуміло, що при репарації таких місметчів (mismatch) із двох некомплементарних нуклеотидів замінити слід саме той, що входить до синтезованого, а не до матричного ланцюга.

У бактеріальній клітині за репарацію місметчів відповідає система mutHLSU. По бактеріальному геному розподілені (на середній відстані 256 пар основ) короткі послідовності CTAG (які є паліндромами - читаються однаково в обох ланцюгах від 5'- до 3'-кінця), де аденін піддається постреплікативному метилюванню. Але певний час після реплікації метильованим є лише матричний (материнський) ланцюг. Саме за цей час і спрацьовує система репарації (рис. 1.23): білок, що позначається як mutS, упізнає місметч і рекрутує білок mutL, останній взаємодіє з двома білками mutH, які зв'язуються з тетрануклеотидними паліндромними сайтами по обидва боки від місметча. У складі утвореного комплексу mutH набуває ендонуклеазної активності й робить одноланцюговий розріз у неметильованому ланцюзі в межах одного із сайтів (один із двох сайтів обирається випадково). Далі геліказа mutU (той самий білок, що й uvrD) розплітає подвійну спіраль, а екзонуклеаза руйнує ланцюг від розрізу до місметча і трохи далі. Нарешті прогалина заповнюється ДНК-полімеразою ІІІ і одноланцюговий розрив зшивається лігазою.

Рис. 1.23. Система репарації місметчів mutHLSU

Система mutHLSU є консервативною, гомологічні білки присутні також і в еукаріотів. Метилювання аденіну не використовується для дискримінації ланцюгів: білки еукаріотичної системи репарації місметчів пов'язані з реплісомою та ланцюгами ДНК, що синтезуються, тобто спрацьовують безпосередньо під час реплікації.