Cause chimiche delle mutazioni geniche spontanee

Inoltre, durante la replicazione del DNA possono insorgere mutazioni in seguito a tautomerizzazione delle basi. Le basi infatti possono essere in stati tautomerici diversi, dovuti a riarrangiamenti di protoni e di elettroni entro la molecola. I riarrangiamenti sono rappresentati dal cambiamento di posizione di atomi di idrogeno e di doppi legami. Questi rari tautomeri danno appaiamenti errati tra purine e pirimidine che possono portare a transizioni. Alterazioni chimiche delle basi, che avvengono spontaneamente nella cellula e possono essere causa di mutazioni, sono la depurinazione, la depirimidinazione e la deamminazione. Come sappiamo, le molecole d'acqua possono causare idrolisi dei legami glicosidici del DNA, originando siti abasici o AP (apurinici o apimiridinici). Nelle cellule metaboliticamente attive il DNA esiste nella forma completamente idratata (forma B), e quindi è visto che va incontro a depurinazione con frequenza di 1000 basi ogni ora. Se queste lesioni non sono riparate prima della replicazione del DNA, ai siti abasici la polimerasi oppone preferenzialmente residui di deossiadenina, causando, nel caso di siti apurinici, transversioni G:C→T:A o A:T→T:A. Il processo di deamminazione, invece, origina ipoxantina, xantina e uracile, rispettivamente da adenina, guanina e citosina. Anche la 5-metilcitosina, presente come base metilata, può essere deamminata in timina. A questo punto, mentre l'uracile è soggetto all'intervento degli enzimi della riparazione (uracilglicosilasi), la timina è un normale nucleotide che si appaia con l'adenina. Quindi, la deamminazione delle 5-metilcitosina genera transizioni C:G→T:A durante la replicazione.