造成碱基颠换的原因以及修复

造成碱基颠换的原因主要有两种，一种是复制或者DNA修复过程自发形成的碱基颠换，另一种则是由于辐射或者化学物质造成的碱基颠换。在活性氧DNA氧化损伤研究中发现，8-羟基-2-脱氧鸟苷（8-oxo-2'-deoxyguanosine， 8-oxodG）是脱氧鸟甘的氧化产物，在DNA复制过程中，会导致细胞自发地产生G>T的碱基颠换；细胞中羟甲基胞嘧啶（Hydroxymethylated Cytosines）的含量与G>C的碱基颠换相关; 而细菌mutγ基因的突变则会导致其基因中G>T的碱基颠换增加。而自然界中的许多物质也会引起碱基颠换，如植物内多种马兜铃科植物都能含有的马兜铃酸（Aristolochic acid）可以造成细胞内A>T以及T>A的碱基颠换；而黄曲霉分泌的黄曲霉毒素B1（Aflatoxin B1，AFB1）可以造成人和动物DNA中G>T的碱基颠换等等。对于碱基颠换的修复，生物体自身可以通过碱基切除修复（Base excision repair, BER）或甲基化依赖的错配修复（Methyl-dependent Mismatch Repair，MMR）机制进行修复。而目前人工对碱基颠换的突变位点进行精确修复只能通过同源重组技术或CRISPR/Cas9介导的先导编辑技术进行。