DNA是每个生物体的指导手册，指导所有生物过程的发展和运作。本质上，它是一个具有双螺旋结构的分子，螺旋的每个单元都包含所谓的“DNA碱基”。DNA的维持对于所有身体机能的平稳运行极为重要。DNA可能会被细胞代谢副产物损坏，例如活性氧和电离辐射(紫外线和伽马射线)。在这种情况下，一组酶(作为生化反应催化剂的蛋白质)被激活以修复损伤。酶修复DNA损伤的过程序列被称为“碱基切除修复”(BER)。

BER主要由外切核酸酶III(ExoIII)和聚合酶I(PolI)酶进行。尽管这些酶的功能很重要，但之前的研究尚未阐明它们协调的机制。

现在，由韩国光州科学技术研究所(GIST)的GwangrogLee博士领导的科学家们利用单分子检测的最新技术来研究酶相互作用并观察BER的机制，填补了我们对此理解的空白协调机制。

在发表在《科学进展》上的论文中，科学家们报告说，ExoIII对受损DNA中的脱嘌呤/脱嘧啶(AP)位点(DNA双螺旋上缺少DNA碱基的点)具有亲和力。它将自身附着在受损DNA的AP位点上，并通过从另一条链上消化选择性数量的碱基，将DNA的双链切割成单链。由于ExoIII对盐浓度高度敏感，消化的碱基数量和由此产生的间隙大小取决于生理盐条件。此后，PolI将自身连接到已消化DNA链的3'(3个主要末端)并填充间隙。

Lee博士强调了这项研究的关键，他说：“有趣的是，ExoIII的间隙创造活动和PolI的间隙填充活动之间存在完美的时间和空间调节，因此基因组的稳定性始终得到保持。”

了解ExoIII在BER中的作用为未来的研究打开了几扇门。例如，AP核酸内切酶在癌细胞中的表达显着高于正常细胞，这使得AP核酸内切酶(例如，ExoIII和APE1)可用作癌症诊断的生物标志物。“这项研究为研究参与DNA修复的其他酶的运行机制提供了见解。该领域的进一步研究可能会导致靶向基因修复和药物开发的技术，”Lee博士总结道。