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![]() El DNA está siendo continuamente dañado (radicales libres de oxígeno, luz ultravioleta, agentes químicos tóxicos...) Afortunadamente nuestras células tienen mecanismos de reparación que evitan los problemas; ocurre así en toda la escala filogenética (la levadura por ejemplo tiene 50 sistemas distintos implicados en la reparación del DNA) Si la reparación conlleva la recuperación del DNA la reparación habrá sido efectiva; si no, pueden ocurrir dos cosas: que la célula muera o que se transforme en célula tumoral. Por lo tanto la reparación del DNA está íntimamente ligada al ciclo celular. ALTERACIONES EN EL DNA1.- Deaminación y depurinación espontáneas (CAUSA + FREQ): perdemos 10.000 purinas y varios cientos de pirimidinas al día. 2.- formación de dímeros de timina por la acción de la luz UV 3.- errores de replicación e incorporación de uracilos en lugar de timidina 4.- oxidación de bases 5.- alquilación de bases (metilación) También hay alteraciones que rompen la estructura del DNA (los enlaces fosfodiester):
El DNA sufre alteraciones a consecuencia de: 1.- Agentes químicos y físicos: externos e internos por radicales libres y agentes alquilantes (actúan en todas las fases):
2.- Errores durante la replicación: estos errores se pueden:
DAÑOS POR RADIACIONES IONIZANTES1.- DEAMINACIÓN Y DEPURINACION
SISTEMA BERTrabaja sobre bases dañadas creando sitios apurínicos/apiridímicos. Está formado por las siguientes enzimas: 1.- DNA glicosilasa: rompe el enlace glicosídico (ribosa-base) y libera la base dañada, dejando un sitio sin base 2.- AP endonucleasa: (AP significa apurínica/apirimidínica) rompe el enlace fosfodiester del sitio apurínico o apirimidínico resultante de la acción de la glicosilasa: corta en sitios AP/AP. 3.- Sistema de replicación Es un sistema universal, útil para corregir pequeños defectos de una base.No puede corregir daños por UV porque no reconoce el enlace covalente de los dímeros de timina como bases extrañas: sistema NER. ![]() DAÑOS POR LUZ UV
SISTEMA NERPrimero debe buscar mediante proteínas específicas las alteraciones de la doble hélice del DNA: Scan DNA. Luego mediante una exicinucleasa (q es endonucleasa) corta la hebra dañada “lejos” 3’ y 5’ respecto al daño (aprox 25 nucleótidos). Por último entra el sistema de reparación y restaura a partir de la cadena contraria (sistema de replicación). E.COLI HUMANO Scan de DNA: UvrA XPAXPF/ERCC1 Excinucleasa: UvrB y UvrC XPF/XPG Desensamblaje: UvrD RCF Sistema de replicación
El objetivo es formar un complejo que encuentre el defecto y corte por delante de donde se encuentra. 3.- ERRORES DE REPLICACIÓN Son corregidos por el sistema MMR (miss match repair ): corrige errores de apareamiento. SISTEMA MMR 1.- Scanning de metilación de bases: lo realizan: Mut S : E.Coli hMSH2- MSH6 : humano hMSH2-MSH3: humano Estas enzimas detectan errores de la cadena sintetizada de novo: comprueban si la complementariedad de bases es correcta, pero no es Dios: sólo detecta bases metiladas y sólo el DNA molde está metilado, el recién sintetizado no; por tanto sigue al molde y si detecta alguna alteración para. Para recordar el nombre de las humanas: h de humano, MS de Mut S como Ecoli y H de homólogo (homólogo humano de MutS). 2 ![]() Mut L ECOLI Mut H (endonucleasa): corta ![]() MLH1 – PMS2 HUMANO MED 1 (endonucleasa) Los déficits genéticos en la maquinaria de reparación del DNA pueden conducir a una mayor susceptibilidad al cáncer, genética o familiar. En algunos cánceres se produce un fallo en la reparación postreplicación que lleva a cabo el sistema MMR, sobre todo en el de colon: cáncer de colon hereditario no poliposo (HNPCC), sd Lynch II. IMPORTANTE!!!! Recordad que el DNA mitocondrial también se daña; es más susceptible que el nuclear (formación de radicales libres de oxígeno en su interior). Además el daño aumenta exponencialmente con la edad. Algunas de las enfermedades que tienen mayor incidencia en el adulto, tienen un componente de daño en el DNA mitocondrial. TRASTORNOS ASOCIADOS AL DÉFICIT DEL SISTEMA DE REPARACIÓN (SISTEMA NER) 1.- XERODERMA PIGMENTOSO (XP)
2.- SINDROME DE COCKAYNE (CS)
3.- TRICOTIODISTROFIA (TTD)
TRANSTORNOS ASOCIADOS A DÉFICIT DE HELICASAS Y LIGASAS:Son enfermedades en las que no existe la DNA helicasa, que es la encargada de abrir la cadena de DNA para que actúen los distintos sistemas de reparación.1.- SINDROME DE BLOOM
múltiples alteraciones cromosómicas a consecuencia de ello ( reordenamiento, alteración de la transcripción...) a nivel somático. 2.- SINDROME DE WERNER
Predisposición al cáncer muy aumentada para cualquier tipo de tumor excepto para los carcinomas !!!!!! ( diagnóstico diferencial del Werner vs Bloom )
TRANSDUCCIÓN DE LA SEÑAL DE DAÑOLa reparación del DNA requiere: 1.- DNA dañado en una zona 2.- Sensor: detecta el daño 3.- Transductor: monta la maquinaria de amplificación de señal del daño. Son protein kinasas 4.- efector: ejecuta el stop del ciclo celular 5.- llegada del sistema de reparación 6.- reparación del daño: la célula continúa con su ciclo normal ATAXIA – TELANGIECTASIA
FALLOS EN LA REPARACIÓN DE ROTURAS DE DOBLE CADENA (DSB) Se hace por recombinación homóloga siempre. Este sistema de reparación es menos conocido. Existen dos enfermedades relacionadas con su fallo: 1.- ANEMIA DE FANCONI
2.- CANCER DE MAMA Y OVARIO
MECANISMO DE ACTIVACIÓN DE ATM/ATR: ![]() CONCLUSIÓN: FALLOS EN LA REPARACIÓN Y PREDISPOSICIÓN A CÁNCER Tanto fallos en la señalización como en la reparación puden dar lugar a cáncer pues las mutaciones en estos puntos predisponen a la malignidad celular. ![]() |