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Oxidative Schäden an DNA-Basen führen häufig zur Bildung oxidierter Purine, insbesondere 7,8-Dihydro-8-oxoguanin (8-oxoG) und 7,8-Dihydro-8-oxoadenin (8-oxoA), wobei ersteres ein gut bekannte mutagene Läsion.Da 8-OxoG im Vergleich zu normalen Basen leicht einer weiteren Oxidation unterliegt, wurde die Insertion einer Base während der DNA-Synthese gegenüber einer oxidierten Form von 8-OxoG in vitro untersucht.Eine synthetische Matrize, die eine einzelne 8-oxoG-Läsion enthielt, wurde zunächst mit verschiedenen Ein-Elektronen-Oxidantien oder unter Singulett-Sauerstoff-Bedingungen behandelt und dann einer Primerverlängerung unterzogen, die durch Klenow-Fragment exo- (Kf exo-), Kalbsthymus-DNA-Polymerase alpha (pol alpha) katalysiert wurde ) oder menschliche DNA-Polymerase Beta (Pol Beta).In Übereinstimmung mit früheren Berichten werden dAMP und dCMP mit allen drei DNA-Polymerasen selektiv gegenüber 8-OxoG eingefügt.Interessanterweise wurde festgestellt, dass die Oxidation von 8-oxoG die dAMP- und dGMP-Insertion gegenüber der Läsion durch Kf exo- induziert, wobei an der Stelle der modifizierten Base eine vorübergehende Hemmung der Primerverlängerung auftritt.Darüber hinaus stellt die Läsion eine Blockade bei der DNA-Synthese durch Pol-Alpha und Pol-Beta dar.Experimente mit einem 8-OxoA-modifizierten Matrizen-Oligonukleotid zeigen, dass sowohl 8-OxoA als auch eine oxidierte Form von 8-OxoA die direkte Insertion von dTMP durch Kf exo-.Die massenspektrometrische Analyse von 8-oxoG-haltigen Oligonukleotiden vor und nach der Oxidation mit IrCl62 stimmt mit der Oxidation hauptsächlich der 8-oxoG-Stelle überein, was zur Bildung einer Guanidinohydantoin-Einheit als Hauptprodukt führt.Es wurden keine Hinweise auf die Bildung abasischer Stellen erhalten.Diese Ergebnisse zeigen, dass eine oxidierte Form von 8-OxoG, möglicherweise Guanidinohydantoin, eine Fehlinterpretation und Fehleinfügung von dNTPs während der DNA-Synthese steuern kann.Wenn ein solcher Prozess in vivo stattfinden würde, würde er eine punktmutagene Läsion darstellen, die zu G-->T- und G-->C-Transversionen führt.Die entsprechende oxidierte Form von 8-oxoA zeigt jedoch hauptsächlich die korrekte Insertion von T während der DNA-Synthese mit Kf exo-.