Mecanismes de reparació (2014)

Resumen Catalán
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Biotecnología - 2º curso
Asignatura Genetica Molecular
Año del apunte 2014
Páginas 5
Fecha de subida 18/10/2014
Descargas 3
Subido por

Descripción

Mecanismes de reparació

Vista previa del texto

Tema 7. MECANISMES DE REPARACIÓ 2 Pels diferents mecanismes de reparació trobem diferents respostes.
Escissió del dany Reparació per escissió de bases (BER) Aquest sistema té una bateria d’enzims molt específics per determinats tipus de lesions, les DNA glicosilases, que només saben tallar els enllaços N-glicosídics entre la base malmesa o errònia.
Un exemple és la UNG (Uracil DNA glicosilasa).En el DNA no hi ha uracil però hi ha una mutació que transforma C a U.
Quan la base s’ha eliminat gràcies a les DNA glicosilases el buit s’anomena llocAP (pirimidinica o purina).
Hi ha altres enzims AP endonucleases que tallen i treuen el sucre i fosfat que han quedat sense base per tal de que una DNA polimerasa pugi afegir el nucleòtid que falta en l’extrem 3’-OH.
Per unir-lo amb l’extrem 5’ actua una lligasa.
Reparació per escissió de nucleòtids (NER) El sistema de reparació per escissió de nucleòtids (NER) és el més versàtil i pot reconèixer un gran nombre de lesions. A diferència de BER que necessitàvem molts enzims específics, aquest aborda moltes més lesions.
Es basa en escindir un oligonucleòtid de cadena senzilla que conté la lesió, de forma que la cadena de DNA complementària, que està intacta, és copiada de nou, i així es restaura la integritat de la informació genètica.
El sistema NER es pot iniciar per dues vies alternatives: la reparació global del genoma (GGR) i la via preferencial de reparació que acopla reparació a transcripció (TCR), que després comparteixen moltes proteïnes i enzims.
EN E.COLI: (proteïnes: UvrA, UvrB, UvrC, UvrD) Hi ha una base errònia respecte a la complementària, per tant hi ha una petita distorsió. Aquesta és detectada per UvrAB + ATP i s’hi uneixen, aleshores les dues subunitats UrvA es desenganxen i queda unida solament la UvrB.
UvrC és una endonucleasa encarregada de fer uns talls aproximadament a la mateixa distància de la base errònia (12 o 13 nucleòtids), tot i que acostuma a ser una més llarga en 5’.
UrvD acaba d’eliminar el segment trencat, és a dir, l’ajuda a despendre’s.
Finalment l’ADN polimerasa amb ajuda de la lligasa crea el nou segment.
Xeroderma pigmentosum és una malaltia genètica humana molt poc freqüent, deguda a mutacions en els gens que intervenen en el sistema de reparació per escissió de nucleòtids (NER) i caracteritzada per defectes en la pigmentació d la pell i la predisposició al càncer de pell.
Al investigar aquesta malaltia ens hem adonat que té activitat de complementació, és a dir, quan s’uneixen ADNs de diferents pacients, si la malaltia fos causada per el defecte d’un gen, aquest no recuperaria la capacitat de reparació. Però sí que ho fan, això significa que la causa són gens diferents.
Tal i com ja hem dit, el sistema NER es pot iniciar per dues vies alternatives: la reparació global del genoma (GGR) i la via preferencial de reparació que acopla reparació a transcripció (TCR), que després comparteixen moltes proteïnes i enzims: Via GGR: reparació global del genoma (proteïnes: XPA/B/C/D/E/F/G) El procés s’inicia amb la proteïna XPC, que no fa scanning (llegar-ho tot fins a trobar l’error), sinó que fa probing (va xocant contra la cadena fins a trobar errors). XPC amb altres proteïnes que l’ajuden, detecten l’error (per exemple un dímer de timina) i es col·loca sobre la cadena no malmesa.
Aleshores es forma un macrocomplex anomenat TFIIH, que ajuda a l’RNA polimerasa a obrir i transcriure cadenes, però que també es fa servir en GGR.
Té dues subunitats: XPB i XPD que tenen activitat helicasa, és a dir, obrir bidireccionalment la cadena.
En la cadena “bona” s’uneix una proteïna RPA el SSB que s’uneix a la cadena senzilla per tal de protegir-la.
Un cop tot està ben col·locat, apareix XPA que marca la lesió. Els talls són realitzats primer per XPF (a l’extrem 5’ a uns 15-24 nucleòtids de la lesió) i després per XPG (a l’extrem 3’ a uns 2-8 nucleòtids de la lesió).
L’evolució ha arribat a la conclusió de que és útil tenir un mecanisme versàtil.
Un cop s’han realitzat els dos talls, l’oligosacàrid cau i la subunitat β de la polimerasa (PCNA) recorre i emplena els GAPs. La lligasa acaba la feina unint les cadenes lliures.
Via TCR: reparació que acopla reparació a transcripció La RNA polimerasa realitza una lectura per les cadenes per tal de reconèixer l’error. Les proteïnes CSA i CSB agafen afinitat i formen un complex. Aquestes dues proteïnes són productes d’uns gens que causen una malaltia anomenada: cockaine syndrome.
Amb un canvi s’arriba a l’estat de GGR.
En els procariotes també hi ha el procés NER.
Tolerància del dany Reparació per síntesi trans-lesió La polimerasa III replica la cadena d’ADN, però quan troba una lesió s’atura davant d’ella. La cadena senzilla que queda al descobert és cada vegada més gran a causa de l’acció de les polimerases.
La cadena senzilla es troba inicialment coberta per una proteïna anomenada SSB, però quan es fa gran, és a dir, quan alguna cosa greu passa, ve una proteïna anomenada RecA i substitueix a SSB.
Aquesta proteïna RecA té activitat proteolítica (proteasa específica) que trenca el percussor de la polimerasa V que és una proteïna implicada en la reparació i d’aquesta manera l’activa.
La polimerasa V té molta processivitat, és a dir, al poc temps cau; solament dura el suficient per passar l’obstacle. Quan aquesta polimerasa cau, la polimerasa III segueix replicant. Aleshores ja no tindrem tanta cadena senzilla i RecA també marxarà.
Tant la polimerasa IV com la V tenen la capacitat de avançar per sobre de les lesions: TLS (polimerasa trans-lesió).
capacitat.
En eucariotes també hi ha moltes polimerases amb aquesta ...