El ADN se somete con frecuencia a daños debido a varios factores internos y externos. Sin embargo, los sistemas de reparación celular corrigen de inmediato y constantemente los daños antes de convertirse en mutaciones o antes de que se transfieran a las generaciones sucesivas. Hay tres tipos de sistemas de reparación de escisión en las células: reparación de escisión de nucleótidos (NER), reparación de escisión de base (BER) y reparación de desajuste de ADN (MMR) para reparar daños a ADN de un solo cadena. La diferencia clave entre la reparación de escisión de base y la reparación de escisión de nucleótidos es que La reparación de la escisión base es un sistema de reparación simple que funciona en las células para reparar los daños de un solo nucleótido causado endógenamente mientras La reparación de escisión de nucleótidos es un sistema de reparación complejo que funciona en las células para reparar regiones relativamente más grandes y dañadas causadas de manera exógena.
CONTENIDO
1. Descripción general y diferencia de claves
2. ¿Qué es la reparación de escisión de la base?
3. ¿Qué es la reparación de escisión de nucleótidos?
4. Comparación lado a lado: reparación de escisión de base frente a la reparación de escisión de nucleótidos
5. Resumen
La reparación de la escisión base es la versión más simple del sistema de reparación de ADN que tienen las células. Se utiliza para reparar daños menores en el ADN. Las bases de ADN se modifican debido a la desaminación o la alquilación. Cuando hay daños básicos, la ADN glicosilasa reconoce y activa el sistema de reparación de escisión de base y lo recupera con la ayuda de enzimas AP endonucleasa, ADN polimerasa y ADN ligasa. Los siguientes pasos están involucrados en el sistema BER.
Figura 01: Vía de reparación de escisión de base
La reparación de escisión de nucleótidos (NER) es un importante sistema de reparación de escisión de ADN en las células. Es capaz de reparar y reemplazar regiones dañadas de hasta 30 bases de longitud y está dirigida por el hilo de plantilla no dañado. Se producen daños comunes al ADN debido a la radiación ultravioleta y NER protege el ADN al reparar esos daños inmediatamente antes de convertirse en mutaciones y pasar a las generaciones futuras o causar enfermedades. NER específicamente proporciona protección contra mutaciones causadas indirectamente por factores exógenos como los carcinógenos ambientales y químicos. NER se ve en casi todos los organismos, y reconoce los daños que causan una distorsión significativa en la hélice de ADN.
El proceso NER implica la acción de muchas proteínas como XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF, XPG, CSA, CSB, etc. y procede a través de varios mecanismos de corte y pasta. Esas proteínas son esenciales para la finalización del proceso de reparación, y un defecto en una de las proteínas NER es vital y puede causar síndromes recesivos raros: Xeroderma pigmentosum (XP), síndrome de Cockayne (CS) y la forma fotosensible del trastorno del cabello frágil tricotiodistrofia (TTD).
Figura 02: Reparación de escisión de nucleótidos
Reparación de escisión de base vs reparación de escisión de nucleótidos | |
La reparación de escisión de base (BER) es un sistema de reparación de ADN en células. | La reparación de escisión de nucleótidos (NER) es otro tipo de sistema de reparación de ADN que se encuentra en las células. |
Reconocer aductos de ADN | |
Ber repara daños a los pequeños aductos de ADN. | Reparación ner aductos de ADN grandes. |
Daños de ADN | |
Ber reconoce los daños que no causan distorsiones significativas a la hélice de ADN. | NER reconoce los daños que causan distorsiones significativas a la hélice de ADN. |
Causas de daños por ADN | |
Ber repara los daños causados por mutágenos endógenos. | NER repara los daños causados por mutágenos exógenos. |
Complejidad | |
Ber es el sistema de reparación menos complejo | Es más complejo que ber. |
Necesidad de proteínas | |
Ber no requiere otras proteínas. | NER requiere varios productos genéticos, especialmente proteínas, para discriminar las regiones dañadas y no dañadas. |
Idoneidad | |
Ber es adecuado para corregir los daños de una sola base. | Ner es adecuado para reemplazar las regiones dañadas. |
NER y BER son dos tipos de procesos de reparación de escisión de ADN que se encuentran en las células. Ber es capaz de reparar pequeños daños causados endógenamente, mientras que NER puede reparar regiones de daño de hasta 30 longitud de par de bases causadas principalmente por exógenamente. BER difiere de NER en los sustratos de tipos reconocidos y en el evento de escisión inicial. Ber también puede reconocer los daños que no fueron causados por distorsiones significativas en la hélice de ADN, mientras que NER reconoce distorsiones significativas de la hélice de ADN. Esta es la diferencia entre la reparación de la escisión de la base y la escisión de nucleótidos.
Imagen de cortesía:
1. "Experiencia de base de reparación de ADN en" por Ladyofhats - (dominio público) a través de Commons Wikimedia
2. “A schematic representation of models for the nucleotide excision repair pathway controlled by Uvr proteins” By Rihito Morita, Shuhei Nakane, Atsuhiro Shimada, Masao Inoue, Hitoshi Iino, Taisuke Wakamatsu, Kenji Fukui, Noriko Nakagawa, Ryoji Masui, and Seiki Kuramitsu - ( CC por 1.0) a través de Commons Wikimedia
Referencias:
1. Kim, Yun-Jeong y David M. Wilson. "Descripción general de la bioquímica de reparación de escisión base."Farmacología molecular actual. U.S. Biblioteca Nacional de Medicina, Jan. 2012. Web. 14 mar. 2017.
2. Boer, Jan de y Jan H.J. Hoeijmakers. “Reparación de escisión de nucleótidos y síndromes humanos."Carcinogénesis. Oxford University Press, 01 mar. 2000. Web. 28 Mar. 2017
3. Hoogstraten et al. “Detección del daño del ADN versátil por la proteína de reparación de escisión de nucleótidos del genoma global XPC."Journal of Cell Science. La Compañía de Biologists Ltd, 01 de septiembre. 2008. Web. 28 Mar. 2017