Reparo de DNA

Danos ao DNA podem ser causados ​​por várias causas, como raios ultravioleta. Esse dano é então causado por uma variedade de mecanismos Reparo de DNA fixado para que a seguinte biossíntese de proteínas, que é necessária para todos os processos no corpo, possa ocorrer sem problemas.

O que é reparo de DNA?

O DNA consiste em uma fita dupla e é continuamente multiplicado. Este processo é conhecido como replicação do DNA. Isso pode levar a erros que precisam ser reparados. Mas esta é apenas uma das razões para possíveis danos ao DNA. O DNA também pode ser danificado por influências externas, como os raios ultravioleta. Isso, então, leva a mutações que afetam as proteínas produzidas. Eles perdem sua função ou se tornam muito ativos, não podem mais alcançar seu destino na célula ou não podem mais ser decompostos pela célula quando a proteína não é mais necessária.

Existem diferentes mecanismos de reparo do DNA. O mecanismo que entra em vigor depende do tipo de dano ao DNA. Isso pode ser o reparo de uma quebra de fio simples ou duplo ou o reparo de bases individuais.

O reparo é realizado por enzimas que remontam o DNA em caso de quebra. Estas são ligases. A troca de bases é realizada por recombinases e polimerases. As helicases de DNA são usadas para desenrolar o DNA. Eles preparam as seções afetadas de DNA para reparo.

Função e tarefa

Se o DNA quebrar, vários mecanismos de reparo podem entrar em vigor. Esses mecanismos são conhecidos como recombinação homóloga ou não homóloga.

As recombinações ocorrem não apenas no caso de dano ao DNA, mas também na reprodução, quando o DNA de ambos os parceiros se recombina e o embrião é formado. Essa recombinação é então chamada de recombinação sexual. Na recombinação homóloga para eliminar o dano ao DNA, duas fitas homólogas semelhantes de DNA se unem. As fitas de DNA são então emparelhadas e um determinado segmento de DNA é trocado entre as duas fitas. Nesse ínterim, a chamada "estrutura Holliday" do DNA é formada. Esse processo de troca é realizado por enzimas especiais, as recombinases.

Uma quebra também pode ocorrer por meio da união direta de duas extremidades do DNA. Nesse caso, não há sequência homóloga, o que significa que uma lacuna no DNA entre as duas extremidades deve ser preenchida para criar a região homóloga ausente. Isso é chamado de "anelamento dependente da síntese" e as DNA polimerases preenchem as lacunas.

Outra possibilidade de reparo é encurtar duas extremidades até que possam ser colocadas novamente juntas para que as áreas se encaixem. Este é o "recozimento de fita única". Como resultado, pequenas áreas de DNA são perdidas. Este reparo é realizado pelo sistema de reparo por excisão de nucleotídeos.

Os processos de reparo não homólogos são realizados independentemente das sequências de DNA correspondentes. Uma distinção é feita entre dois reparos principais."União de extremidade não homóloga" liga diretamente duas fitas duplas de DNA usando a enzima ligase. Em comparação com os outros processos citados, esse reparo não requer uma sequência homóloga que sirva de guia para que ocorra o mínimo de erros possível no DNA após o reparo.

Outro processo de reparo do DNA é a "junção de extremidades mediada por microhomologia". Isso leva à exclusão, a remoção de áreas de DNA. Nenhum guia é usado aqui também. Esse reparo é muito sujeito a erros e costuma ser a razão para o desenvolvimento de mutações.

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Doenças e enfermidades

Um reparo defeituoso do DNA cria uma infinidade de doenças, cuja forma específica depende de qual área do DNA e quais genes são afetados por esses defeitos. Um grupo dessas doenças é conhecido como síndrome de quebra de cromossomos. No processo, quebras no DNA, que está empacotado em cromossomos, não são reparadas adequadamente e essas quebras também ocorrem com mais frequência do que o normal.

Esse tipo de condição é hereditário. Uma doença bem conhecida neste grupo é a síndrome de Werner. Esta é uma doença autossômica recessiva, ou seja, a mutação que causa essa doença está em um dos autossomos, um dos cromossomos (excluindo os cromossomos sexuais). É recessivo e afeta o fenótipo com menos frequência do que uma mutação do gene dominante. A síndrome de Werner afeta principalmente o tecido mesodérmico. Há um aumento do envelhecimento da pessoa afetada após a puberdade.

Outra doença pertencente à categoria de síndrome de quebra cromossômica é a síndrome de Louis-Bar. É também uma doença autossômica recessiva. Há um grande número de sintomas diferentes associados a essa condição. Isso pode ser explicado pelo fato de que é afetado um gene que reconhece os danos ao DNA causados ​​pelos raios ultravioleta e também está envolvido na regulação do reparo do DNA. Ocorrem defeitos neurológicos e comprometimento do sistema imunológico. O resultado é uma série de outras doenças, como a pneumonia.

Além disso, a doença Xeroderma pigmentoso é uma doença que pode ser contada nesta classe. É uma doença de pele. As pessoas afetadas também são conhecidas como crianças ao luar. Os genes que codificam para enzimas no mecanismo de reparo do DNA são influenciados por defeitos. A pele é afetada pela radiação ultravioleta, o que leva ao desenvolvimento de tumores cutâneos. Os afetados devem evitar a luz do dia, que afeta todo o ritmo de vida.