Reparación por escisión de nucleótidos


La reparación por escisión de nucleótidos es un mecanismo de reparación del ADN . [2] El daño en el ADN se produce constantemente debido a productos químicos (por ejemplo , agentes intercalantes ), radiación y otros mutágenos . Existen tres vías de reparación por escisión para reparar el daño del ADN monocatenario: reparación por escisión de nucleótidos (NER), reparación por escisión de bases (BER) y reparación de desajustes de ADN (MMR). Si bien la vía BER puede reconocer lesiones no voluminosas específicas en el ADN, solo puede corregir las bases dañadas que son eliminadas por glucosilasas específicas . De manera similar, la vía MMR solo se dirige a pares de bases de Watson-Crick no coincidentes .

La reparación por escisión de nucleótidos (NER) es un mecanismo de escisión particularmente importante que elimina el daño del ADN inducido por la luz ultravioleta (UV). El daño del ADN UV da como resultado aductos de ADN voluminosos ; estos aductos son en su mayoría dímeros de timina y fotoproductos 6,4. El reconocimiento del daño conduce a la eliminación de un segmento corto de ADN monocatenario que contiene la lesión. El ADN monocatenario intacto permanece y la ADN polimerasa lo usa como molde para sintetizar una secuencia complementaria corta . La ligadura final para completar NER y formar un ADN de doble cadena se lleva a cabo mediante ADN ligasa. La NER se puede dividir en dos subvías: la NER genómica global (GG-NER o GGR) y la NER acoplada a la transcripción (TC-NER o TCR). Las dos subvías difieren en la forma en que reconocen el daño del ADN, pero comparten el mismo proceso para la incisión, reparación y ligadura de la lesión.

La importancia de NER se evidencia por las graves enfermedades humanas que resultan de mutaciones genéticas congénitas de las proteínas NER. El xeroderma pigmentoso y el síndrome de Cockayne son dos ejemplos de enfermedades asociadas a NER.

La reparación por escisión de nucleótidos es más compleja en eucariotas que en procariotas , pero el principio general es similar. Hay 9 proteínas principales involucradas en NER en células de mamíferos. Las deficiencias en ciertas proteínas conducen a enfermedades; nombres de proteínas están asociados con la enfermedad. XPA , XPB , XPC , XPD, XPE , XPF y XPG se derivan de хeroderma pigmentosum y CSA y CSB representan proteínas vinculadas al síndrome de Cockayne. Además, las proteínas ERCC1 , RPA , RAD23A , RAD23B, y otros también participan en la reparación por escisión de nucleótidos. Una lista más completa de proteínas involucradas en NER se encuentra a continuación .

La reparación por escisión de nucleótidos eucarióticos se puede dividir en dos subvías: NER genómico global (GG-NER) y NER acoplado a la transcripción (TC-NER). Tres conjuntos diferentes de proteínas están involucrados en el reconocimiento del daño en el ADN para cada subvía. Después del reconocimiento del daño, las tres subvías convergen para los pasos de incisión doble, reparación y ligadura.

El NER genómico global repara el daño en las hebras de ADN transcritas y no transcritas en genes activos e inactivos en todo el genoma. Este proceso no depende de la transcripción. Esta vía emplea varias proteínas de "detección de daños", incluidos los complejos de unión de daños en el ADN (DDB) y XPC-Rad23B que escanean constantemente el genoma y reconocen distorsiones de hélice: el complejo XPC -Rad23B es responsable del reconocimiento de distorsiones, mientras que DDB1 y DDB2 ( XPE) también puede reconocer algunos tipos de daños causados ​​por la luz ultravioleta. Además, XPA realiza una función en el reconocimiento de daños que aún no está bien definida. Tras la identificación de un sitio dañado, las proteínas de reparación subsiguientes se reclutan en el ADN dañado para verificar la presencia de daño en el ADN, escindir el ADN dañado que rodea la lesión y luego rellenar el parche de reparación.


Diagrama de las vías TC-NER y GG-NER. Las dos vías difieren solo en el reconocimiento inicial del daño en el ADN. [1]
El esquema representa la unión de proteínas involucradas con GG-NER. [3]
El esquema representa la unión de proteínas involucradas con TC-NER. [3]
Una representación esquemática de modelos para la vía de reparación por escisión de nucleótidos controlada por proteínas Uvr. [4]
Las vías de escisión del ADN funcionan en conjunto para reparar el daño del ADN . El daño no reparado o el mal funcionamiento de las proteínas asociadas con la reparación por escisión podrían provocar un crecimiento celular no regulado y cáncer. [6]