概述

對不同的DNA損傷，細胞可以有不同的修復反應。在哺乳動(dòng)物細胞中發(fā)現了四個(gè)較為完善的DNA修復通路，分別是核苷酸切除修復、堿基切除修復、重組修復和錯配修復。

錯配修復

錯配修復可校正DNA復制和重組過(guò)程中非同源染色體偶爾出現的DNA堿基錯配，錯配的堿基可被錯配修復酶識別后進(jìn)行修復。

光修復

這是最早發(fā)現的DNA修復方式，是指細胞在酶的作用下，直接將損傷的DNA進(jìn)行修復。修復是由細菌中的DNA光解酶（photolyase）完成，此酶能特異性識別紫外線(xiàn)造成的核酸鏈上相鄰嘧啶共價(jià)結合的二聚體，并與其結合，這步反應不需要光；結合后如受300-600nm波長(cháng)的光照射，則此酶就被激活，將二聚體分解為兩個(gè)正常的嘧啶單體，然后酶從DNA鏈上釋放，DNA恢復正常結構。后來(lái)發(fā)現類(lèi)似的修復酶廣泛存在于動(dòng)植物中，人體細胞中也有發(fā)現。DNA光解酶可被可見(jiàn)光（300－600納米，400納米最有效）激活，分解由于紫外線(xiàn)照射而形成的嘧啶二聚體。此酶廣泛存在，但人體只存在于淋巴細胞和皮膚成纖維細胞，且是次要修復方式。

切除修復

（一）細胞內有多種特異的核酸內切酶，可識別DNA的損傷部位，在其附近將DNA單鏈切開(kāi)，再由外切酶將損傷鏈切除，由聚合酶以完整鏈為模板進(jìn)行修復合成，最后有連接酶封口。

（二）堿基脫氨形成的尿嘧啶、黃嘌呤和次黃嘌呤可被專(zhuān)一的N-糖苷酶切除，然后用AP（apurinic/apyrimidinic，缺嘌呤或缺嘧啶）核酸內切酶打開(kāi)磷酸二酯鍵，進(jìn)行切除修復。DNA合成時(shí)消耗NADPH合成胸腺嘧啶，可與胞嘧啶脫氨形成的尿嘧啶相區別，提高復制的忠實(shí)性。RNA是不修復的，所以采用“廉價(jià)”的尿嘧啶。

（三）切除修復不需光照，也稱(chēng)暗修復。大腸桿菌中有UvrABC系統，可切除修復嘧啶二聚體。人體缺乏相應系統則發(fā)生“著(zhù)色性干皮病”，皮膚干燥，有色素沉著(zhù)，易患皮膚癌?？杉尤隩4內切酶治療。

單鏈斷裂的重接

DNA單鏈斷裂是常見(jiàn)的損傷，其中一部分可僅由DNA連接酶（ligase）參與而完全修復。此酶在各類(lèi)生物各種細胞中都普遍存在，修復反應容易進(jìn)行。但雙鏈斷裂缺幾乎不能修復。

堿基的直接插入

DNA鏈上嘌呤的脫落造成無(wú)嘌呤位點(diǎn)，能被DNA嘌呤插入酶（insertase）識別結合，在K+存在的條件下，催化游離嘌呤或脫氧嘌呤核苷插入生成糖苷鍵，且催化插入的堿基有高度專(zhuān)一性、與另一條鏈上的堿基嚴格配對，使DNA完全恢復。

烷基的轉移

在細胞中發(fā)現有一種O6甲基鳥(niǎo)嘌呤甲基轉移酶，能直接將甲基從DNA鏈鳥(niǎo)嘌呤O6位上的甲基移到蛋白質(zhì)的半胱氨酸殘基上而修復損傷的DNA。這個(gè)酶的修復能力并不很強，但在低劑量烷化劑作用下能誘導出此酶的修復活性。

重組修復

此過(guò)程也叫復制后修復。對于DNA雙鏈斷裂損傷，細胞必須利用雙鏈斷裂修復，即重組修復，通過(guò)與姐妹染色單體正?？截惖耐粗亟M來(lái)恢復正確的遺傳信息。人重組修復中原損傷沒(méi)有除去，但若干代后可逐漸稀釋?zhuān)溆绊?。所需要的酶包括與重組及修復合成有關(guān)的酶，如重組蛋白A、B、C及DNA聚合酶、連接酶等。

誘導修復

DNA嚴重損傷能引起一系列復雜的誘導效應，稱(chēng)為應急反應，包括修復效應、誘變效應、分裂抑制及溶原菌釋放噬菌體等。細胞癌變也可能與應急反應有關(guān)。應急反應誘導切除和重組修復酶系，還誘導產(chǎn)生缺乏校對功能的DNA聚合酶，加快修復，避免死亡，但提高了變異率。單鏈DNA誘導重組蛋白A，可水解Lex A蛋白，使一系列基因得到表達，如RecA、UvrABC、SOS修復所需的酶等，產(chǎn)生應急反應。應急反應可作為致癌物的簡(jiǎn)易檢測方法。采用缺乏修復系統、膜透性高的E.coli突變株，并添加鼠肝勻漿液。

Ada蛋白

也叫適應性蛋白，可識別甲基化的DNA，將甲基轉移到自身的半胱氨酸上，不可逆，故稱(chēng)“自殺修復”?？尚迯土姿峒傍B(niǎo)苷上的甲基。