Reparación de ADN por Recombinación Homóloga
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Reparación y Recombinación de DNA Metabolismo celular Activación Punto de control Ciclo celular Exposición Luz UV Radiación ionizante Activación Programa transcripcional Exposición Química Reparación de DNA: Reversión directa Escisión de base Escisión de nucleótido Reparación de error Reparación por Recombinación homóloga Errores en replicación Apoptosis MUTACIONES EN EL DNA Mutaciones espontáneas (105 – 108) Mutaciones inducidas (por mutágenos) Mutaciones puntuales Mutaciones “indel”: Adiciones o deleciones de base Substitución de base: transición (AG; GA) transversión (CG; CA; TG; TA) Repercusión a nivel de proteína Mutación sinónima Mutación de error Conservativa No conservativa Mutación sin sentido Mutación de marco Mutágenos Etil Metano Sulfonato: Mutágeno Agente alquilante Transición de base Alteraciones espontáneas en el DNA MECANISMOS DE REPARACION 1- Fotoreactivación (ruptura de los dímeros de pirimidinas mediante luz visible). 2- Escisión + reparación * Reparación de nucleotidos: necesita la otra hebra como templado * Reparación de bases modificadas: (sitiosAP, alquilación o metilación) 3- Reparación post- replicativa * Reparación de errores de apareamiento “mismatch” * Reparación por recombinacion Depurinación y desaminación de bases 5000 al día 100 al día Depurinaciones Introduction to Genetic Analysis Anthony Griffiths, VIII Ed. Desaminaciones Reparación por BER escisión de base Las DNA glicosilasas reconocen bases dañadas o sitios AP Dímeros de timina Exposición a radiaciones ultravioleta Acción de la fotoliasa (fotoreactivación) Reversión directa dímeros de pirimidinas Se activa por luz visible Reparación por escisión de nucleótido NER uvrABC: exinucleasa uvrD: helicasa DNA pol I Mecanismos de reparación post-replicativa MutS MutL MutH Reconocen el daño Corta la cadena no metilada a izquierda O derecha del daño Una exonucleasa degrada la cadena cortada DNA pol III rellena Ligasa sella Enfermedades humanas asociadas a problemas en los mecanismos de reparación Respuesta SOS: se activa cuando hay mucho daño en el DNA Nombre del gen Proteína o función en la reparación de DNA Genes de función conocida polB (dinA) uvrA uvrB umuC umuD sulA recA dinB Subunidad polimerasa de la DNApol II requerida para comenzar la replicación durante la reparación del DNA en recombinación Subunidades UvrA y UvrB en ABC de la excinucleasa DNA pol V Proteína que inhibe la división celular para dar tiempo a reparación del DNA Proteína RecA requerida para la reparación en recombinación DNA pol IV Genes involucrados en metabolismo de DNA pero de función desconocida en reparación ssb uvrD himA recN Proteína SSB DNA helicasa II Recombinación sitio específica, replicación, transposición, regulación de la expresión Reparacón en recombinación Reparación por Recombinación Homóloga Recombinación Recombinación sitio-específica Recombinación homóloga Dado que las secuencias son homólogas puede ocurrir en cualquier sitio Eventos que ocurren durante la recombinación homóloga 1. Corte endonucleolítico 2. Generación de cadena sencilla de ADN por exonucleasa 3. Invasión de la cadena sencilla a una doble hélice homóloga 4. Síntesis de ADN 5. Ligación y generación de dos uniones Holliday 6. Resolución de las uniones Holliday MODELO HOLLIDAY Punto de entrecruzamiento Imagen volteada del entrecruzamiento 1. Si la resolución es por corte en la cadena de ADN “híbrida” se generan secuencias de inserción pero NO recombinantes. 2. Si la resolución es por corte en la cadena de ADN “intacta” se generan recombinantes verdaderos. Reparación de ADN por Recombinación Homóloga - Cuando la Horquilla de Replicación se interrumpe por corte en una de las cadenas de la doble hélice - Cuando hay corte en las dos cadenas de ADN Enzimas involucradas en la generación de la cadena sencilla con el extremo 3´OH libre RecBCD (bacteria): helicasa y nucleasa que forman el sustrato para RecA sitio chi 5´GCTGGTGG3´ 3´CGACCACC5´ Rec A: Permite la invasión de cadena sencilla al dúplex intacto. Actúa en forma de monómeros recubriendo la cadena sencilla, utiliza ATP para intercambiar las cadenas del dúplex. Resolución de las uniones Holliday Ruv A se une a las cuatro hebras del intermediario de Holliday Ruv B es hexámero con actividad de ATPasa que sirve de motor para su movimiento. El consumo de ATP permite girar a la molécula Ruv C es una endonucleasa que resuelve los intermediarios de Holliday En eucariontes no se han encontrado homólogos para las proteínas Ruv, pero sí para RecA (Rad51)
