Cytosinedit
Spontane Desaminierung ist die Hydrolysereaktion von Cytosin in Uracil, wobei dabei Ammoniak freigesetzt wird. Dies kann in vitro durch die Verwendung von Bisulfit geschehen, das Cytosin desaminiert, aber nicht 5-Methylcytosin., Diese Eigenschaft hat es Forschern ermöglicht, methylierte DNA zu sequenzieren, um nicht methyliertes Cytosin (gezeigt als Uracil) und methyliertes Cytosin (unverändert) zu unterscheiden.
In der DNA wird diese spontane Desaminierung durch die Entfernung von Uracil (Produkt der Cytosindeaminierung und nicht Teil der DNA) durch Uracil-DNA-Glykosylase korrigiert, wodurch eine abasische (AP) Stelle erzeugt wird. Die resultierende abasische Stelle wird dann durch Enzyme (AP-Endonukleasen) erkannt, die eine Phosphodiesterbindung in der DNA brechen und die Reparatur der resultierenden Läsion durch Ersatz durch ein anderes Cytosin ermöglichen., Eine DNA-Polymerase kann diesen Ersatz durch Nick-Translation durchführen, eine terminale Exzisionsreaktion durch ihre 5’⟶3′ Exonuklease-Aktivität, gefolgt von einer Fill-In-Reaktion durch ihre Polymerase-Aktivität. Die DNA-Ligase bildet dann eine Phosphodiesterbindung, um das resultierende Nicked Duplexprodukt abzudichten, das jetzt ein neues, korrektes Cytosin enthält (Base Excision Repair).
5-Methylcytosin >
Spontane Desaminierung von 5-Methylcytosin führt zu Thymin und Ammoniak. Dies ist die häufigste einzelne Nukleotidmutation., In der DNA kann diese Reaktion, wenn sie vor dem Durchgang der Replikationsgabel nachgewiesen wird, durch das Enzym Thymin-DNA-Glykosylase korrigiert werden, das die Thyminbasis in einer G/T-Diskrepanz entfernt. Dies hinterlässt eine abasische Stelle, die wie bei Uracil-DNA-Glykosylase durch AP-Endonukleasen und Polymerase repariert wird.
Cytosin-Desaminierung erhöht C-To-T-Mutationen.
Ein bekanntes Ergebnis der Cytosin-Methylierung ist die Zunahme von C-to-T-Übergangsmutationen durch den Desaminierungsprozess., Die Zytosindeamination wurde für viele regulatorische Funktionen im Genom als notwendig angesehen; Viele regulatorische Funktionen hängen mit dem Verlust an CPG-Stellen aufgrund des Vorhandenseins transponierbarer Elemente zusammen. TEs wurden vorgeschlagen, um den Mechanismus der Enhancer-Erzeugung zu beschleunigen, indem zusätzliche DNA bereitgestellt wird, die mit den Wirts-Transkriptionsfaktoren kompatibel ist, die schließlich einen Einfluss auf C-zu-T-Mutationen haben.
Guaninedit
Die Desaminierung von Guanin führt zur Bildung von Xanthin. Xanthin paart sich jedoch immer noch mit Cytosin.,
Adeninedit
Die Desaminierung von Adenin führt zur Bildung von Hypoxanthin. Hypoxanthin, in einer Weise analog zum Imin-Tautomer von Adenin, selektiv Basenpaare mit Cytosin anstelle von Thymin. Dies führt zu einer postreplikativen Übergangsmutation, bei der sich das ursprüngliche A-T-Basispaar in ein G-C-Basispaar umwandelt.