Synonyme: Basenmissmatch-Reparatur, Mismatch-Reparatur
Englisch: mismatch-repair, MMR
Die Fehlpaarungsreparatur, kurz MMR, ist ein Mechanismus der DNA-Reparatur, bei dem Fehlpaarungen durch die Replikation erkannt und korrigiert werden.
Die humane DNA-Polymerase ε, die zusammen mit DNA-Polymerase δ und α für die Replikation benötigt wird, zeigt bereits eine sehr niedrige Fehlerrate. Durch die zusätzliche, als Proofreading bezeichnete 3'-5'-Exonuklease-Aktivität, wird nur jedes 107te Nukleotid falsch gepaart. Die Identifikation der verbleibenden Fehlpaarungen ist aber kritisch für jede Zelle. Mutationen in Proteinen des MMR-Mechanismus sind mit einer Vielzahl von Erkrankungen und einer deutlich erhöhten Krebsdisposition assoziiert.[1]
Der Mechanismus der MMR in Prokaryoten und Eukaryoten ähnelt sich stark und die beteiligten Proteine sind hochkonserviert. Der größte Unterschied besteht in der Identifikation des fehlerhaften Stranges. Bei Escherichia coli funktioniert dies über die Erkennung von DNA-Methylierungen. Kurz nach der Replikation besitzt nur der alte Strang Methylierungen. Das Protein MutH bindet an eine methylierte GATC-Sequenz in der Nähe der Fehlpaarung und beginnt hier den Strang zu schneiden. MutH besitzt im Gegensatz zu MutS und MutL kein Homolog in Eukaryoten.[2]
Die Proteine der MMR sind auch in zahlreihe weitere Signalwege bei DNA-Schäden involviert, z.B. bei der Beseitigung von DNA Modifikationen wie 8-Oxoguanin oder O-6-Methylguanin. Zusätzlich führen sie auch zur Aktivierung von Tumorsuppressoren wie p53. Defekte in den Proteinen der MMR können zur Akkumulation von weiteren Mutationen führen. Als bekanntestes Beispiel gilt die Mikrosatelliteninstabilität beim hereditären non-polypösen kolorektalen Karzinom (HNPCC), die durch eine fehlerhafte MMR verursacht wird.[3]
Tags: DNA-Reparatur, DNA-Schaden, Fehlpaarung, Mismatch
Fachgebiete: Biologie, Genetik, Mikrobiologie
Diese Seite wurde zuletzt am 9. Januar 2021 um 20:37 Uhr bearbeitet.
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