Reparación del ADN - Unidad III

Reparación del ADN

• La reparación del ADN es un proceso que corrige lesiones en el ADN de inmediato.
• Los factores que producen cambios en una célula humana diaria son: calor, accidentes metabólicos, radiación y exposición a sustancias del ambiente.
• Menos de 1 de cada mil cambios accidentales de bases en el ADN da lugar a una mutación permanente, mientras que el resto son eliminados con eficacia extraordinaria mediante la reparación del ADN.

Enfermedades relacionadas con la reparación del ADN

• La capacidad reducida para la reparación del ADN en humanos ha sido relacionada con muchas enfermedades, como:
  • Cáncer de colon (MSH2, MLH1, PMS2)
  • Xeroderma pigmentosum (XP) y sensibilidad a rayos UV
  • Ataxia telangiectasia (leucemia, linfoma, sensibilidad a rayos X)
  • BRCA2 (cáncer de mama, ovarios y próstata)
  • Síndrome de Werner (envejecimiento prematuro, cáncer en diferentes lugares)
  • Síndrome de Bloom (cáncer en diferentes lugares, atrofia en el crecimiento)
  • Anemia de Fanconi (anormalidades congénitas, leucemia)
  • Paciente 46 BR (hipersensibilidad a agentes que dañan el ADN)

Tipos de lesiones en el ADN

• Despurinación: la célula pierde bases puricas (adenina y guanina) porque los enlaces N-glucosídicos entre estas bases y la desoxirribosa se hidrolizan espontáneamente.
• Desaminación: en el ADN también se produce una reacción de desaminación de citosina a uracilo.
• Estas lesiones pueden conducir a la eliminación de uno o más pares de bases o la sustitución de un par de bases en la cadena de ADN hija, lo que puede propagar la mutación a las siguientes generaciones celulares.

Procesos de reparación del ADN

• La doble hélice de ADN es reparada con rapidez y eficacia gracias a que contiene dos copias de toda la información.
• Las alteraciones del ADN pueden ser eliminadas por más de una vía:
  • Reparación por eliminación de bases: enzimas DNA glucosilasas eliminan bases alteradas.
  • Reparación por eliminación de nucleótidos: complejo multienzimático rastrea la reacción covalente de bases con moléculas de hidrocarburos o dimeros de pirimidina.
  • Recombinación homóloga: tiene lugar entre dúplex del ADN que tienen largas regiones de secuencias similares (homólogas).

Recombinación homóloga

• La recombinación homóloga es un mecanismo crítico de reparación del ADN en todas las células.
• Características:
  • Solo tiene lugar entre dúplex del ADN que tienen largas regiones de secuencias similares (homólogas).
  • La proteína RecA permite que una molécula de una sóla cadena de ADN se aparea con una región homóloga de una doble hélice.
  • La recombinación puede reparar de forma perfecta roturas en la doble cadena del ADN.
• La recombinación homóloga puede suceder después de la replicación y el ADN hijo puede utilizarse como patrón.

Enzimas que catalizan la reparación

• Brca1 y Brca2
• Rad51
• DNA polimerasas de baja fidelidad (E. coli SOS)
• RuvA y RuvB (estabilizan al isómero)

Unión de Holliday y resolución

• La unión de Holliday es un intermediario en la recombinación homóloga.
• La resolución involucra la isomerización y la coordinación de la migración de las dos cadenas.

Corrección de errores

• La corrección de errores de apareamiento evita la recombinación promiscua entre dos secuencias de ADN mal apareadas.
• La corrección de errores también implica la conversión génica y la distribución esperada de los alelos (forma alternativa de un gen).

Descubre los procesos de reparación del ADN y los factores que producen cambios en una célula humana diaria, como calor, radiación y exposición a sustancias del ambiente.