Base Excision Repair (BER)
Il Base Excision Repair (BER) è la via di riparazione per escissione deputata alla rimozione e correzione di danni non voluminosi alle singole basi azotate (come deamminazioni, ossidazioni, alchilazioni e presenza di siti abasici).
Meccanismo Molecolare Generale
Il processo si sviluppa attraverso fasi coordinate di riconoscimento, taglio, rimozione, risintesi e saldatura:
1. Riconoscimento del Danno e Creazione del Sito AP
Il riconoscimento della singola base modificata è mediato dall’enzima DNA glicosilasi. Nel nostro organismo ne esistono circa venti tipologie differenti, ciascuna dotata di un’altissima specificità per una particolare alterazione chimica. La DNA glicosilasi taglia selettivamente il legame -N-glicosidico che unisce la base azotata danneggiata al desossiribosio, rimuovendo la base e generando un sito abasico (sito AP, apurinico/apirimidinico).
2. Escissione dello Scheletro Zucchero-Fosfato
Il sito AP viene riconosciuto dall’enzima AP endonucleasi, che effettua un taglio nello scheletro zucchero-fosfato del DNA a monte e a valle del sito abasico, creando un’interruzione (gap) a singolo filamento.
3. Risintesi e Saldatura (Divergenza delle Vie)
A seconda dell’entità e del tipo di lesione, il processo può imboccare due sotto-vie alternative:
A. Short-Patch BER
Interviene per la sostituzione di un singolo nucleotide mancante.
- Componenti: La DNA polimerasi (specializzata) colma il singolo nucleotide mancante.
- Saldatura: La DNA ligasi III (in complesso con la proteina scaffold XRCC1) salda il nick rimanente.
B. Long-Patch BER
Interviene per riparare un gap più esteso che richiede la sostituzione di un breve tratto nucleotidico (da 2 a 10 nucleotidi).
- Componenti: La risintesi è operata dalle polimerasi replicative ad alta fedeltà DNA polimerasi o , le quali allungano il filamento scalzando contemporaneamente il tratto di DNA a singolo filamento contenente il danno (creando un lembo o flap sporgente).
- Escissione del Flap: Il lembo sporgente a singolo filamento viene rimosso dall’endonucleasi specifica FEN1 (Flap Endonuclease 1).
- Saldatura: I frammenti risintetizzati vengono saldati ad opera della DNA ligasi I (la ligasi tipicamente associata alla replicazione).
🔗 Collegamenti
- Riparazione del DNA — 📋 fa parte di
- Danni al DNA — ⬆️ causa
- DNA Polimerasi — 🔗 stesso meccanismo