Mecanismos de Reparación del ADN

Replicación del ADN

ADN Polimerasas

Tres ADN polimerasas forman la horquilla de replicación:

• Pol α: Sintetiza el iniciador de ARN.
• Pol ε: Sintetiza la hebra líder.
• Pol δ: Sintetiza la hebra rezagada (fragmentos de Okazaki).

ADN Girasa

La ADN girasa es una de las topoisomerasas de ADN que actúa durante la replicación del ADN para reducir la tensión molecular causada por el superenrollamiento.

Reparación del ADN

Reparación por Escisión de Base (BER)

Es una vía de reparación de escisión que reconoce el daño a bases nitrogenadas en el ADN.

Reparación por Escisión de Nucleótidos (NER)

Es una vía de reparación por escisión que reconoce lesiones voluminosas en el ADN (como los dímeros de pirimidina inducidos por los rayos UV). NER tiene dos vías:

• Reparación acoplada a la transcripción (TC-NER): Repara los daños en la cadena transcrita de genes activos.
• Reparación global del genoma (GG-NER): Repara los daños en cualquier parte del genoma.

Los sistemas de escisión eliminan una hebra de ADN en el sitio del daño y luego la reemplazan.

Vías de Reparación de Escisión de Nucleótidos Eucariotas

Xeroderma pigmentosa (XP) es una enfermedad humana causada por mutaciones en cualquiera de varios genes de reparación de escisión de nucleótidos. Estos pacientes no pueden escindir dímeros de pirimidina.

• Mutaciones en genes XPA a XPG, los cuales codifican para proteínas involucradas en varios estados de reparación por escisión de nucleótidos.
• La reparación por escisión de nucleótidos se produce a través de dos vías principales: la reparación global del genoma, que reconoce daños en cualquier parte del genoma, y la reparación acoplada a la transcripción, que repara preferentemente los genes transcripcionalmente activos.
• La reparación global del genoma y la reparación acoplada a la transcripción difieren en sus mecanismos de reconocimiento de daños (XPC vs. ARN polimerasa II).
• TF II H proporciona el enlace a un complejo de enzimas reparadoras.
• Las mutaciones en el componente XPD de TF II H causan varios tipos de enfermedades en humanos.

Sistemas de Reparación por Escisión de Base

Los sistemas de reparación por escisión de base requieren glucosilasas:

• Se activa al eliminar directamente una base dañada del ADN.
• La eliminación de bases desencadena la eliminación y el reemplazo de un tramo de polinucleótidos.
• La naturaleza de la reacción de eliminación de la base determina cuál de las dos vías para la reparación por escisión se activa: la ruta pol δ / ε reemplaza un tramo de polinucleótido largo, mientras que la vía pol β reemplaza un tramo corto.
• El uracilo y las bases alquiladas son reconocidas por las glicosilasas y se eliminan directamente del ADN.
• Las glicosilasas y la fotoliasa (una liasa) actúan volteando la base fuera de la doble hélice, donde, según la reacción, se elimina o modifica y se devuelve a la hélice.