La resección del extremo del ADN , también llamada degradación 5′-3 ′ , es un proceso bioquímico en el que el extremo romo de una sección de ADN bicatenario se modifica cortando algunos nucleótidos del extremo 5 ' para producir una secuencia monocatenaria 3' . [1] [2] Es una parte importante del mecanismo de reparación de roturas bicatenarias (DSB) de la molécula de ADN: dos de los tres mecanismos principales para la reparación de DSB, unión de extremos mediada por microhomología (MMEJ) y recombinación homóloga (HR) se basan en la resección final. [3]La presencia de una sección de ADN monocatenario (ssDNA) permite que el extremo roto del ADN se alinee con precisión con una secuencia coincidente, de modo que pueda repararse con precisión. [2]
Fondo
Una rotura de doble hebra es un tipo de daño del ADN en el que se cortan ambas hebras de la doble hélice. Son particularmente peligrosos porque pueden provocar reordenamientos del genoma. Los casos en los que las dos hebras están unidas en el punto de ruptura de la doble hebra son aún peores, porque entonces la célula no podrá completar la mitosis cuando se divida a continuación y morirá o, en casos raros, sufrirá una mutación. [4] [5] Existen tres mecanismos para reparar roturas de doble hebra (DSB): unión de extremos no homólogos (NHEJ), MMEJ y HR. [6] [7] De estos, solo NHEJ no se basa en la resección del extremo. [1]
La resección asegura que los DSB no sean reparados por NHEJ (que une los extremos de ADN rotos sin asegurarse de que coincidan), sino por métodos basados en la homología (secuencias de ADN coincidentes). Debido a que la recombinación homóloga necesita una copia intacta de la secuencia de ADN (una cromátida hermana ) para estar fácilmente disponible, solo puede tener lugar durante las fases S y G 2 del ciclo celular . Este control lo ejercen las quinasas dependientes de ciclina , que fosforilan partes de la maquinaria de resección. [8]
Mecanismo
Antes de que pueda tener lugar la resección, es necesario detectar la rotura. En los animales, esta detección la realiza PARP1 ; [9] Existen sistemas similares en otros eucariotas : en las plantas, PARP2 parece desempeñar este papel. [10] La unión de PARP luego recluta el complejo MRN en el sitio de rotura. [11] Este es un complejo altamente conservado que consta de Mre11 , Rad50 y NBS1 (conocido como Nibrin [12] en mamíferos, o Xrs2 en levadura, donde este complejo se llama complejo MRX ).
Antes de que pueda comenzar la resección, la proteína que interactúa con CtBP1 (CtIP) debe unirse al complejo MRN para que pueda comenzar la primera fase de la resección, es decir, la resección final de corto alcance. Después de que el CtIP fosforilado se une, la subunidad Mre11 es capaz de cortar endonucleolíticamente la hebra terminada en 5 ' , probablemente a unos 300 pares de bases desde el extremo, [13] [8] y luego actúa como una exonucleasa 3' → 5 ' para eliminar la extremo de la hebra de 5 '. [13]
Después de esta resección de corto alcance, se pueden unir otros complejos de proteínas, a saber, la maquinaria de resección de largo alcance, que utiliza la actividad de exonucleasa 5 '→ 3' para extender la región de ADN monocatenario. [8]
Como todo el ADN monocatenario en el núcleo, la región resecada se recubre primero con el complejo de proteína de replicación A (RPA), [14] p235 [8], pero luego se reemplaza el RPA con RAD51 para formar un filamento de nucleoproteína que puede formar parte de la buscar una región coincidente, lo que permite que se lleve a cabo la HRR. [8]
Referencias
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