DNAvaurioiden

DNAvauriot viittaavat DNA:n kemiallisiin rakenteiden muutoksiin, jotka voivat heikentää perimän eheyttä ja luettavuutta. Ne voivat estää oikean replikaation ja transkriptio sekä johtaa mutaatioihin, kromosomipysäytyksiin tai solun kuolemaan, jos vaurioita ei korjata.

Vaikuttavia tekijöitä ovat sekä sisäiset että ulkoiset. Endogeenisiä ovat metaboliset reaktiot ja reaktiiviset hapen lajit (ROS), jotka aiheuttavat oksidatiivisia modifikaatioita. Eksogeenisiä vaurioita syntyy muun muassa UV- ja ionisoivasta säteilystä, kemiallisista aineista sekä ympäristön myrkyistä. Tyypillisiä vaurioita ovat emämodifikaatiot (esim. 8-oksoguaniniin modifikaatiot), deaminaatiot, yksittäiset ja kaksisäikeiset katkeamat sekä ristisidokset ja suuret addukstit.

Solut reagoivat DNA-vaurioihin DNA-vaurioiden vasteella (DDR), joka tunnistaa vaurion, aktivoi signaalireittejä ja pyrkii pysäyttämään solujen jakautumisen, aloittamaan korjaus tai käynnistämään ohjelmallisen solukuoleman tarvittaessa. Sensorit kuten ATM ja ATR sekä efektoriproteiinit kuten p53 koordinoivat näitä toimintoja.

Korjausmekanismit jakautuvat pääosin viiteen reittiin: base excision repair (BER) korjaa pienet emävauriot; nucleotide excision repair (NER) suuria adduktoita vastaan; mismatch repair (MMR) replikaation virheiden korjaamiseen. Kaksoiskasitteisten katkosten (DSB) korjaus tapahtuu ensisijaisesti homologous recombinationilla (HR) tai end joining -reitteillä (NHEJ). Lisäksi translesioni-synteesi mahdollistaa ohitusmekanismit, jotta replikaatio ei pysähdy liikaa.

DNA-vauriot ja niiden korjaus ovat keskeisiä geneettisen vakauden, ikääntymisen ja syövän etiologian kannalta. Vauriokorjausreitien puutteet voivat lisätä mutaatioita ja kromosomihäiriöitä. Tutkimuksessa ja hoidossa hyödynnetään näitä prosesseja, esimerkiksi sädehoidassa ja PARP-inhibiittoreissa BRCA-epäreilujen kasvainten yhteydessä. Tunnistusta varten käytetään menetelmiä kuten comet assay, γ-H2AX-fokukset sekä genomisen tilan analyysi.