La reparación por escisión de base ( BER) es un sistema de reparación de ADN que elimina las bases nitrogenadas dañadas de la doble hélice . BER comienza con el reconocimiento y eliminación de la base dañada por las ADN glicosilasas . A continuación, una endonucleasa especial elimina un fragmento de cadena que contiene un nucleótido sin base y las polimerasas de ADN llenan el vacío. Se hace una distinción entre BER de parche puntual, en el que solo se elimina el nucleótido desprovisto de una base nitrogenada, o BER de parche corto, en el que se elimina un fragmento corto que contiene el nucleótido dañado [1] .
BER comienza con el reconocimiento por parte de las ADN glucosilasas de bases dañadas (por ejemplo, alquiladas ), bases no apareadas, así como uracilo , que normalmente está ausente en el ADN y solo está en el ARN . La glicosilasa corta el enlace de la base nitrogenada con la desoxirribosa , eliminándola del ADN. Algunas glicosilasas también son liasas e introducen una ruptura en la cadena de ADN desde el extremo 3' del nucleótido dañado, utilizando el grupo amino como grupo atacante. El curso posterior de la reparación está determinado por si la liasa participó en la eliminación del daño [2] .
Si la glicosilasa funcionaba como una liasa, entonces BER sigue la ruta del parche. La endonucleasa AP APE1 introduce una rotura en el extremo 5' del nucleótido dañado, y éste sale del ADN. La brecha resultante se acumula con la ADN polimerasa β y se une con la ADN ligasa XRCC1 /Lig3 [3] .
Si no hubo actividad de liasa, entonces la endonucleasa APE1 se une al sitio AP formado (es decir, una purina y una pirimidina ), lo que elimina el nucleótido dañado y de dos a diez de sus vecinos. Además, el complejo de replicación, que consta de ADN polimerasas δ y ε y otros componentes, acumula la brecha, desplazando a los nucleótidos normales cercanos. Los nucleótidos normales desplazados son eliminados por la endonucleasa FEN1 . A continuación, el sitio recién sintetizado se liga con la ligasa 1 [3] .
El mecanismo de reconocimiento de las bases dañadas suele basarse en el hecho de que rompen la estructura de la doble hélice del ADN y “saltan” de la hélice, entrando directamente en el centro activo de la glicosilasa [4] .
Las bases dañadas no siempre están sujetas a remoción. Por ejemplo, durante la reparación de los nucleótidos de adenina metilados , enzimas especiales oxidan el grupo metilo a CH 2 OH, luego se libera formaldehído (HCHO) y se restaura la estructura original de la adenina [5] .
La elección de la vía BER (mancha o parche corto) también puede depender de la etapa del ciclo celular y el grado de diferenciación celular [6] . Además, los dos mecanismos son utilizados por diferentes organismos en diferentes frecuencias. Por ejemplo, la levadura Saccharomyces cerevisiae parece carecer de parches de reparación, ya que no se han identificado homólogos de genes humanos cuyos productos proteicos estén implicados en esta vía [7] .
Los defectos en varias vías de reparación del ADN contribuyen al desarrollo del cáncer , y BER no es una excepción. En una amplia variedad de organismos, las alteraciones en los genes cuyos productos proteicos están involucrados en BER conducen a un fuerte aumento en la frecuencia de mutaciones , lo cual es un requisito previo para el cáncer. De hecho, se observan mutaciones somáticas que afectan a la ADN polimerasa β en el 30% de los cánceres, y algunas de ellas causan transformación maligna en ratones [8] . La actividad de reparación de bases y nucleótidos dañados en células desnudas de rata topo es mucho mayor que en células de ratón y puede ser responsable de que el promedio de vida de este roedor sea de 30 años (mientras que en un ratón normal es de un año y medio). ) [9] . Las mutaciones en la ADN glicosilasa MUTYH aumentan el riesgo de desarrollar cáncer de colon [10] .
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