TEMA 10. REPARACIÓN DNA EUCARIÓTICO Flashcards
En qué consiste REPARACIÓN DE APAREAMIENTO DE BASES
Multiplicidad de proteínas encargadas
MutS: reconocimiento del error en la cadena
MutL: formación del complejo de reparación
MutH: función endonucleasa
1.- Reconocimiento de los pares de bases erróneos por el complejo MutS alfa
2.- Reclutamiento del complejo MutL alfa con gasto de ATP.
3.- Complejo MutH alfa con actividad endonucleasa, produce un corte en la cadena a reparar.
4.- Actúa exonucleasa EXO1 en dirección 5’ -3’ para eliminar la hebra que contiene el daño
5.- La DNA Pol delta junto con RFC y PCNA (cargador de la abrazadera delirante y la abrazadera) resintetizan el segmento.
6.- DNA ligada sella los fragmentos
En la REPARACIÓN DE APAREAMIENTO INCORRECTO (MER), ¿Cómo se reconoce la cadena a eliminar?
Mediante PCNA/RFC, interaccionan con las proteínas MMR para situarlas en el punto adecuado y activar la endonucleasa (MutH).
Las proteínas MMR son la MutS, MutL y MutH que reparan los errores de replicación.
En la REPARACIÓN DE APAREAMIENTO INCORRECTO (MER), ¿Qué sucede cuando estos genes MMR sufren una mutación y se inactivan?
Hay una mayor tasa de mutaciones pues hay un fallo en la reparación de los errores del DNA, se acumulan mutaciones y hay una inestabilidad de microsatélites: gran variación en el número de secuencias microsatélites porque se acumulan las mutaciones.
Como se acumulan mutaciones, puede que se produzcan en genes relacionados con el ciclo celular, produciéndose cáncer de tipo hereditario.
¿Qué se reconoce en la REPARACIÓN POR ESCISIÓN DE NUCLEÓTIDO? (NER)
Reconoce DÍMEROS DE PIRIMIDINA Y LESIONES como consecuencia de la exposición a UV.
Mecanismo de REPARACIÓN POR ESCISIÓN DE NUCLEÓTIDO (NER)
Consiste en 2 mecanismos estrechamente relacionados:
- GG-NER: actúa en todo el genoma
- TC-NER: acoplada a la transcripción. Elimina lesiones de una hebra que está siendo transcrita
Mecanismo
1.- Reconocimiento del DNA dañado:
- Mediante GG-NER: complejo XPC/R23 reconoce y se une a la lesión y recluta proteínas NER
- Mediante TC-NER: acoplada a la transcripción: RNA Pol se para al encontrar daño en DNA, recluta a prots CSA y CSB, que permiten el acceso del resto de prots NER.
Estos sistemas confluyen, porque reclutan a proteínas NER; resto de pasos comunes:
2.- Reclutamiento proteínas NER: helicasa XPA y XPD separan/abren la doble cadena que contiene el daño en una burbuja de 30NT.
3.- Actuación de endonucleasas (XPC y XPF): cortan a ambos lados de la lesión
4.- Una vez eliminado el fragmento de DNA de 30NT que contenía la lesión, resíntesis del DNA por DNA Pol
5.- DNA ligada sella los fragmentos
Mutaciones causadas si no existe o no funciona este sistema NER
- XERODERMIA PIGMENTARIA
Producida por mutaciones en los genes que codifican para las proteínas XP
NO funciona sist NER, IMP en la piel, ya que sist NER reconoce lesiones por la exposición a la luz UV
Céls en la piel se someten a luz UV, no se reconocen lesiones, acumulación mutaciones, lesiones en la piel, cáncer de piel. - SÍNDROME DE COCKAYNE
Mutaciones en proteínas que codifican para las prots CS: CSA o CSB - TRICOTIODISTROFIA
Mutaciones en los genes que codifican para las proteínas XPD y XPB, que actúan como helicasas
Mecanismo de la REPARACIÓN POR ESCISIÓN DE BASES (BER)
Actúa sobre las lesiones pequeñas que no alteran la estructura del DNA.
1.- Actuación de las glucosilasas: específicas de la lesión. Ruptura del enlace N-glucosídico.
Genera un sitio AP al retirar la BN
2.- Actuación de la endonucleasa APE1: rompe el enlace fosfodiéster en 5’ generando un corte, una mella.
Una vez ha actuado la endonucleasa, hay 2 caminos, dependiendo de si vamos a reparar 1 solo NT o varios NT:
3A.- Reparación de 1 NT:
- DNA Pol beta con su act fosfodiesterasa, elimina el azúcar fosfato que queda del sitio AP
- DNA Pol beta con su act polimerásica introduce un nuevo NT
- DNA ligada cierra la mella
3B.- Reparación de varios NT:
- DNA Por delta/epsilon con su act polimerásica sintetiza una nueva cadena que desplaza a la antigua
- Endonucleasa FEN corta la cadena antigua para eliminarla
- DNA ligada cierra la mella
Mecanismo de REPARACIÓN o REVERSIÓN DIRECTA
- Reparación de alquilaciones
- Fotoreactivación
IGUAL QUE EN PROCARIOTAS
¿Sobre qué actúa la RECOMBINACIÓN HOMÓLOGA?
Sobre ROTURAS BICATENARIAS.
Toma como molde la información contenida en la cromátida hermana, no dañada.
Requiere la presencia de 2 cadenas de DNA.
¿Cuándo se puede dar la RECOMBINACIÓN HOMÓLOGA?
Como requieren una cromátida hermana, solo se pueden dar en las células que estén en las FASE S O G2 DEL CICLO CELULAR.
¿En qué consiste la RECOMBINACIÓN HOMÓLOGA?
1.- Rotura en las 2 cadenas de la doble hélice. La doble hélice homóloga permanece intacta.
2.- El complejo MRN degrada hélices de DNA para generar 2 regiones de DNA monocatenario.
3.- Una cola 3’ invade el DNA homólogo no dañado y aparea con su secuencia complementaria: CRUCE HOLLIDAY con el concurso de Rad51, BRCA1, BRCA2.
4.- Las proteínas REC, WRN y BLM participan en la migración de las ramas junto con la DNA Pol.
5.- La RESOLVASA produce la ESCISIÓN DE LAS UNIONES DE HOLLIDAY. Cortes en las cadenas de DNA cerca del sitio de cruce.
Similitudes y diferencias de la RECOMBINACIÓN HOMÓLOGA con la UNIÓN DE EXTREMOS NO HOMÓLOGOS (HNEJ)
Similitudes:
- Actúa sobre las roturas bicatenarias
Diferencias:
- Actúa en ausencia de molde
- Une extremos rotos
- Es capaz de operar en todas las fases del ciclo celular porque no necesita molde
- Proceso ineficaz
Mecanismo de la UNIÓN DE EXTREMOS NO HOMÓLOGOS (HNEJ)
1.- Dímero Ku70/Ku80 se une a los extremos del DNA en la rotura bicatenaria
Ku70/Ku80 recluta a la proteína DNA-PK (DNA-protein quinasa)
DNA se activa al contacto con DNA y se autofosforila.
Se reclutan proteínas que participan en la segunda fase.
2.- Diferentes proteínas liman los extremos del DNA.
Eliminan algunos NT de algunas de las hebras. Pierdo NT, por lo que es posible que pierda información genética.
3.- Ligación de los extremos.
¿Qué es la PARP y a qué proceso pertenece?
Es la poli (ADP-ribosa) polimerasa. Pertenece a la respuesta SOS. Es una proteína nuclear que actúa como sensor de las roturas bicatenarias. Tiene un papel esencial en organización temporal y espacial de la reparación del DNA. Incorpora varias ADP ribosas.
Mecanismo RESPUESTA SOS
PARP se activa al unirse al DNA. PARP está en el núcleo, y al detectar una rotura bicatenaria, se une a ella y al unirse se activa e incorpora polímeros de ADP ribosa.
Los polímeros de ADP-ribosa son eliminados por la enzima poli ADP ribosa glicohidrosilasa.
