Biología Molecular: Daño al DNA PDF

BIOLOGÍA MOLECULAR: DAÑO AL DNA DAÑO AL DNA ​ Si el DNA se daña la célula puede repararlo, sin embargo la reparación no siempre es buena. ​ Si no se repara completamente puede haber una enfermedad. ​ También puede no repararse, lo cual causa la muerte celular. AGENTES ENDÓGENOS ​...

BIOLOGÍA MOLECULAR: DAÑO AL DNA DAÑO AL DNA ​ Si el DNA se daña la célula puede repararlo, sin embargo la reparación no siempre es buena. ​ Si no se repara completamente puede haber una enfermedad. ​ También puede no repararse, lo cual causa la muerte celular. AGENTES ENDÓGENOS ​ Dañan al DNA y están dentro de la misma célula. ERROR EN LA REPLICACIÓN ​ DNA polimerasas → Cuando empiezan a copiar el DNA no son totalmente exactas, se equivocan, de vez en cuando. ○​ Maneras en las que se equivocan: Poniendo otro nucleótido, dejando un nucleótido sin aparear, poniendo uno extra. ​ Topoisomerasas → Cortan enlaces fosfodiéster y los forman. Desenrollan y vuelven a unir el DNA. ○​ A veces se puede equivocar al alinear las hebras y perder la capacidad de crear enlaces fosfodiéster. ○​ Posibles errores: Puede dejar las dos hebras cortadas, no desenrollar o alinear mal las hebras. ○​ Helicasa → Causa superenrollamiento del DNA. Las topoisomerasas sirven para desarrollarlo. POLIMERASAS DE SÍNTESIS A TRAVÉS DE LA LESIÓN ​ Si estamos en la replicación y tenemos un error en el DNA que estamos copiando, delta y epsilon se detienen, llegan las PDSATDLL, ponen un nucleótido y se continúa con la replicación. ​ No se quita el error, ahí se deja, solo se pone otro nucleótido. (Ponen un parche) ​ Delta y epsilon: 2 DNA polimerasas que hacen la replicación. ​ Ponen un “parche”. ​ Hay muchas polimerasas, todas son específicas para cada error del DNA. DESAMINACIONES ESPONTÁNEAS ​ El RNA de transferencia puede sufrir desaminaciones, si esas desaminasas proliferan, empiezan a desaminar el DNA. ​ Se quita un grupo amino. ​ Si se quita un grupo amino a las bases nitrogenadas, cambian: ○​ Citosina → uracilo ○​ Adenina → hipoxantina ○​ Guanina → xantina. ○​ Timina → 5-metil citosina ​ Esto afecta porque si hacemos una replicación ya no haremos la misma proteína, habrá una proteína anómala.  ​ Mi célula distingue al RNA mensajero por su estructura: Caperuza, exones y cola de poliA. ​ Mi célula distingue al RNA de transferencia porque sufre diferentes desaminaciones. Si las desaminasas empiezan a proliferar pueden llegar a desanimar un componente muy importante que se encuentra en el núcleo: el DNA. ​ Si se examina el DNA se cambian las bases nitrogenadas y al copiarlo se pueden generar mutaciones. SITIOS ABÁSICOS (APURÍNICO / APIRIMIDÍNICO) ​ El enlace n-glucosídico une a la pentosa con la base nitrogenada. ​ DNA glucosidasa: Enzima que rompe el enlace n-glucosídico, liberando la base nitrogenada. ​ Sitio apurínico / apirimidínico: Sitio sin base nitrogenada. POR ESPECIES REACTIVAS DE OXÍGENO ​ Hay 3: Radical superóxido, peróxido de hidrógeno, radical hidroxilo. ​ Las células los generan en las mitocondrias y en los peroxisomas. ​ Si hay un exceso de radicales libres van a interactuar con el DNA, lo pueden oxidar. ​ Oxidan a las bases nitrogenadas, principalmente a la guanina → generando una oxoguanina. ​ También pueden interactuar con los enlaces fosfodiéster y romperlos. Pueden romper una o las dos cadenas. ISOMERIZACIÓN DE BASES NITROGENADAS (TAUTÓMEROS) ​ Las bases nitrogenadas se isomerizan y cambian su estructura. ​ Si la timina cambia su isómero, eso provoca otra base nitrogenada diferente, que se aparea de manera diferente. ​ El isómero de timina se aparea con guanina. ​ Esto afecta en la replicación y transcripción, cambia un nucleótido, por ende cambia el codón y afecta al aminoácido. ​ Isómero de guanina se aparea con timina. ​ Se cambian la copia de la hebra de DNA, el RNA y finalmente la proteína. ​ Por la disposición de los hidrógenos ya no embonan igual. EXÓGENO Dañan al DNA y están fuera de la célula. RADIACIÓN IONIZANTE ​ Rayos alfa, rayos beta, rayos gamma, rayos x y neutrones. ​ Los efectos depende la cantidad de radiación y el tiempo de exposición BAJA TRANSFERENCIA DE ENERGÍA ​ La radiación ionizante puede ser de baja transferencia de energía, el pase de energía no es tan directo. ​ Si la radiación ionizante es de baja energía rompe las moléculas de agua, formando radicales libres, por ende oxidación de bases nitrogenadas → oxoguanina ​ Con radicales libres también puede haber ruptura de las hebras.  ​ Si la transferencia de energía es poco a poco la célula se dañara, pero ese daño genera una mutación, si las mutaciones siguen puede generar cáncer. ​ Esa exposición nos puede llevar al daño celular. ​ Si se repara el daño de la radiación ionizante, no pasa nada. ALTA TRANSFERENCIA DE ENERGÍA ​ Puede tener una transferencia de energía muy alta. ​ Si pasan la energía muy fuerte se rompen las cadenas de DNA ​ Si hay exposición por mucho tiempo y la radiación es de alta energía puede generar daño al DNA de manera totalmente directa y muerte celular. ​ Si se genera muerte celular habrá múltiples alteraciones → Chernobyl → Quemaduras en la piel, descamación, náuseas, vómito, hipotiroideismo, hemorragias. RADIACIÓN ULTRAVIOLETA ​ 3 tipos: UVA, UVB, UVC ​ Cada rayo UV tiene diferentes longitudes de onda (presentación) ○​ UVA: 320 - 400 ○​ UVB: 290 - 320 ○​ UVC: 190 - 290 ​ El DNA absorbe rayos UV de 260 nm. El UVC generará una lesión directa al DNA. ​ UVC: Daña directamente al DNA rompiendo las dos hebras. ○​ Se usa para esterilizar. ​ UVA y UVB: Causan daño indirecto. ○​ Rompen moléculas de H2O, por eso generan radicales libres, los cuales oxidan a las bases nitrogenadas y rompen enlaces fosfodiéster. ○​ Se pueden romper una o dos cadenas. ○​ También generan dímeros de pirimidinas, es decir se generan enlaces covalentes entre bases nitrogenadas de la misma hebra. ○​ Ej.: Timina-timina de la misma hebra. ​ Una causa de melanoma es la formación de dímeros de pirimidinas. Para eso se utiliza protector solar. ​ Distorsionan la hélice del DNA AGENTE ALQUILANTES ​ Se encuentran en componentes de la dieta, tabaco, combustión de biomasa (carbon, madera, combustible) y agentes de quimioterapia (cisplatino y ciclofosfamida). ​ Cisplatino y ciclofosfamida → Matan a las células cancerígenas (mutadas ) y las saludables. ​ Los agentes necesitan un proceso de transformación en nuestro cuerpo. Llegan al hígado, se transforman por el sistema p450 y se vuelven metabolitos activos, los cuales pueden dañar a la célula. ​ Estos agentes meten alquilo a todas las bases nitrogenadas, esto puede generar la ruptura de enlaces glucosídicos, la formación de enlaces covalentes entre bases nitrogenadas o que cambie la forma de una base nitrogenada y se complementa con otra diferente, que no le corresponde AMINAS AROMÁTICAS ​ Funcionan igual a las anteriores, no causa daño directamente, sino que cuando se metabolizan por el citocromo p 450 se forman metabolitos activos → de ahí se forman aminas aromáticas ​ Compuestos aromáticos → Anillos que se parecen a una base nitrogenada, por ende puede haber sustitución de las bases nitrogenadas por las aminas aromáticas. ○​ Puede hacer que las dos hebras se unan y causar cambios en la hebra. ○​ Al ser una amina aromática, cuando se da la replicación la DNA polimerasa no la va a reconocer, por ende puede quedarse paralizada o pueden llegar las polimerasas de síntesis a través de la lesión y pongan un parche y después continuar. ○​ La DNA polimerasa puede directamente detenerse y no continuar. HIDROCARBUROS POLICÍCLICOS AROMÁTICOS ​ Todo lo que viene de combustibles, de automóviles nos los dan. ​ Se metabolizan también, para ser dañinos. ​ Oxidan al dna, por ende se rompe las hebras (una o dos) ​ Se puede unir base nitrogenada con base nitrogenada, habrá un daño estructural en el DNA. ​ También puede detenerse la replicación hasta que una polimerasa de síntesis a través de la lesión ponga un parche.