Dímero de pirimidina
Los dímeros de pirimidina son lesiones moleculares formadas a partir de bases de timina o citosina en el ADN mediante reacciones fotoquímicas . [1] [2] La luz ultravioleta (UV) induce la formación de enlaces covalentes entre bases consecutivas a lo largo de la cadena de nucleótidos en la vecindad de sus dobles enlaces carbono-carbono. [3] La reacción de dimerización también puede ocurrir entre bases de pirimidina en dsRNA (ARN bicatenario) - uracilo o citosina. Dos productos UV comunes sondímeros de ciclobutano pirimidina (CPD) y 6–4 fotoproductos . Estas lesiones premutagénicas alteran la estructura y posiblemente el apareamiento de bases. Pueden ocurrir hasta 50-100 de tales reacciones por segundo en una célula de la piel durante la exposición a la luz solar, pero generalmente se corrigen en segundos mediante la reactivación de la fotoliasa o la reparación por escisión de nucleótidos . Las lesiones no corregidas pueden inhibir las polimerasas , provocar una lectura incorrecta durante la transcripción o la replicación o provocar la detención de la replicación. Los dímeros de pirimidina son la causa principal de melanomas en humanos.
Un dímero de ciclobutano pirimidina (CPD) contiene un anillo de cuatro miembros que surge del acoplamiento de los dos carbonos de doble enlace de cada una de las pirimidinas. [4] [5] [6] Dichos dímeros interfieren con el apareamiento de bases durante la replicación del ADN , lo que conduce a mutaciones.
Un fotoproducto 6–4 (6–4 pirimidina – pirimidona o 6–4 pirimidina – pirimidinona) es un dímero alternativo que consta de un enlace covalente simple entre el carbono en la posición 6 de un anillo y el carbono en la posición 4 del anillo en la siguiente base. [7] Este tipo de conversión ocurre a un tercio de la frecuencia de los CPD, pero es más mutagénico. [8]
Un tercer tipo de lesión es la pirimidinona de Dewar , formada por una isomerización reversible del fotoproducto 6–4 tras una mayor exposición a la luz. [9]
Las polimerasas de translesión introducen con frecuencia mutaciones en los dímeros de pirimidina, tanto en procariotas ( mutagénesis SOS ) como en eucariotas. Aunque los CPD de timina-timina (dímeros de timina) son las lesiones más frecuentes causadas por la luz ultravioleta, las polimerasas de translesión están sesgadas hacia la introducción de As, por lo que los dímeros TT a menudo se replican correctamente. Por otro lado, cualquier C involucrado en los CPD es propenso a desaminarse, lo que induce una transición de C a T. [10]
Los dímeros de pirimidina introducen cambios conformacionales locales en la estructura del ADN , que permiten el reconocimiento de la lesión por las enzimas reparadoras. [11] En la mayoría de los organismos (excluidos los mamíferos placentarios como los humanos) pueden repararse mediante fotorreactivación. [12] La fotorreactivación es un proceso de reparación en el que las enzimas fotoliasas revierten directamente los CPD a través de reacciones fotoquímicas . Estas enzimas reconocen las lesiones en la cadena de ADN, seguidas de la absorción de longitudes de onda de luz> 300 nm (es decir, fluorescente y luz solar). Esta absorción permite que se produzcan las reacciones fotoquímicas, lo que resulta en la eliminación del dímero de pirimidina, devolviéndolo a su estado original. [13]
