Reparación de ADN
La reparación del ADN es un conjunto de procesos mediante los cuales una célula identifica y corrige el daño a las moléculas de ADN que codifican su genoma . [1] En las células humanas, tanto las actividades metabólicas normales como los factores ambientales, como la radiación , pueden causar daños en el ADN, lo que da como resultado decenas de miles de lesiones moleculares individuales por célula por día. [2] Muchas de estas lesiones causan daño estructural a la molécula de ADN y pueden alterar o eliminar la capacidad de la célula para transcribir el gen que codifica el ADN afectado. Otras lesiones inducen mutaciones potencialmente dañinasen el genoma de la célula, que afectan a la supervivencia de sus células hijas después de sufrir la mitosis . Como consecuencia, el proceso de reparación del ADN está constantemente activo ya que responde al daño en la estructura del ADN. Cuando fallan los procesos normales de reparación y cuando no se produce la apoptosis celular , pueden producirse daños irreparables en el ADN, incluidas roturas de doble cadena y entrecruzamientos de ADN (entrecruzamientos entre cadenas o ICL). [3] [4] Esto eventualmente puede conducir a tumores malignos o cáncer según la hipótesis de los dos aciertos .
La tasa de reparación del ADN depende de muchos factores, incluido el tipo de célula, la edad de la célula y el entorno extracelular. Una célula que ha acumulado una gran cantidad de daño en el ADN, o una que ya no repara eficazmente el daño sufrido en su ADN, puede entrar en uno de los tres estados posibles:
La capacidad de reparación del ADN de una célula es vital para la integridad de su genoma y, por lo tanto, para la funcionalidad normal de ese organismo. Muchos genes que inicialmente se demostró que influían en la duración de la vida han resultado estar involucrados en la reparación y protección del daño del ADN. [5]
El Premio Nobel de Química 2015 fue otorgado a Tomas Lindahl , Paul Modrich y Aziz Sancar por su trabajo sobre los mecanismos moleculares de los procesos de reparación del ADN. [6] [7]
El daño al ADN, debido a factores ambientales y procesos metabólicos normales dentro de la célula, ocurre a un ritmo de 10 000 a 1 000 000 de lesiones moleculares por célula por día. [2] Si bien esto constituye solo el 0,000165 % de los aproximadamente 6 000 millones de bases del genoma humano, las lesiones no reparadas en genes críticos (como los genes supresores de tumores ) pueden impedir la capacidad de una célula para llevar a cabo su función y aumentar considerablemente la probabilidad de formación de tumores y contribuir a la heterogeneidad tumoral .
La gran mayoría de los daños en el ADN afectan a la estructura primaria de la doble hélice; es decir, las propias bases se modifican químicamente. Estas modificaciones pueden, a su vez, alterar la estructura helicoidal regular de las moléculas mediante la introducción de enlaces químicos no nativos o aductos voluminosos que no encajan en la doble hélice estándar. A diferencia de las proteínas y el ARN , el ADN generalmente carece de estructura terciaria y, por lo tanto, no se produce daño o alteración a ese nivel. Sin embargo, el ADN está superenrollado y enrollado alrededor de proteínas de "empaquetamiento" llamadas histonas (en eucariotas), y ambas superestructuras son vulnerables a los efectos del daño del ADN.
