Молекулярные механизмы образования мутаций замены оснований при пострепликативной SOS-репарации двухцепочечной ДНК, содержащей тиминовые димеры

Abstract

Анализируется пострепликативная SOS-репарация ДНК, содержащей в одной из своих цепей тиминовые димеры с нуклеотидными основаниями в редких таутомерных формах, влияющих на характер спаривания оснований, в которой пострепликативные бреши застраиваются de novo. Установлено, что в результате пострепликативной SOS-репарации в зависимости от типов образующихся димеров могут произойти транзиция или гомологичная трансверсия, возникнуть брешь в один нуклеотид (что может дать начало мутации сдвига рамки чтения), может вообще не появиться мутации. Тип димеров определяется may то мерными формами оснований. Сделан общий вывод о том, что исследуемые димеры (циклобутановые или (6–4)-аддукты) являются причиной мишенного мутагенеза. Эти результаты получены при допущении, что при индукции SOS-системы вследствие снижения корректорских функций ослабляется контроль за тем, чтобы основания матрицы находились в канонических таутомерных формах. При этом чтобы встраи­вались только канонические основания, способные образовывать водородные связи с основаниями матричной ДНК, сохраняются.

Molecular mechanisms of mutation of bases alteration after the postreplication SOS-reparation of DNA containing thymine dimers The postreplication SOS-reparation at which the postreplicative gaps are built up de novo is analyzed. The DNA molecule, containing in one of its chains thymine dimers with nucleotide bases in rare tautomeric forms, which can influence the character of base pairing, is considered. Depending on the type of the dimers formed the postreplication SOS-reparation may lead to 1) transition or homologous transversion; 2) appearance of one-nucleotide gap, causing a shift mutation of a reading frame; or 3) absence of mutation at all. It has been concluded that the dimers studied (cyclic butane or 6–4 adducts) cause the targeted mutagenesis. The assumption has been made that the SOS-system induction, decreasing proofreading functions (in comparison with polymerase) weakens the control over the matrix DNA bases to be in the canonical tautomeric forms.

Аналізується постреплікативна SOS-репарація ДНК, яка містить в одному зі своїх ланцюгів тимінові димери з нуклеотидними основами в рідкісних тау томер них формах, що впливають на характер спарювання основ, у якій постреплікативні проломи забудовуються de novo. Встановлено, що в результаті постреплікативної SOS-репарації в залеж­ності від типів утворюваних димерів можуть відбутися транзиція або гомологічна трансверсія, виникнути пролом в один нуклеотид (що може дати початок мутації зсуву рамки зчитування), може зовсім не з'явитися мутація. Тип димерів визначається таутомерними формами основ. Зроблено загаль­ний висновок стосовно того, що досліджувані димери (цикло­бутанові або (6–4)-аддукти) є причиною мішенного мутаге­незу. Ці результати отримано при допущенні, що за індукції SOS-системи внаслідок зниження коректорських функцій послаблюсться контроль за тим, щоб основи матриці знаходи­ лися в канонічних тау томер них формах. При цьому контроль інваріантних атомних груп по глікозидному и неглікозидному борозенках та вимога, щоб вбудовувалися лише основи, здатні утворювати водневі зв'язки с основами матричної ДНК, зберігаються