Enzimas de la Replicación del ADN y Mecanismos de Reparación del ADN

La reparación por escisión de bases (BER).

Es el mecanismo responsable de eliminar los nucleótidos dañados en el ADN que podrían causar mutaciones por un mal apareamiento o por la ruptura del ADN durante su replicación.

La reparación por escisión de nucleótidos (NER).
Remedia el daño
en el ADN que ocurre por la exposición a la radiación solar por un tiempo prolongado. Una hora bajo el sol intenso puede producir hasta 100 000 lesiones en el ADN por cada célula.

La reparación por mal apareamiento de
las bases (MMR).

Es el sistema encargado de reconocer y arreglar las bases nitrogenadas en
los nucleótidos que forman el ADN con el fin de evitar cambios (mutaciones) en el ARN y las proteínas codificadas.

La reparación por unión de extremos no homólogos (NHEJ).

Es el mecanismo más simple para reparar los extremos de las cadenas, se colocan juntas y se pegan. No asegura de que se restaure la secuencia.

La reparación por recombinación homóloga (HR).

El ser humano posee dos copias de cada cromosoma, este mecanismo utiliza la copia del ADN en el cromosoma hermano como molde para reparar los daños.

Cáncer

Las enzimas involucradas en la reparación del ADN están presentes en las células con cáncer, les permite sobrevivir a los daños ocasionados con el tratamiento a pesar de que se vayan acumulando hacen más agresiva la enfermedad.

Envejecimiento prematuro

La edad hace más susceptibles a que los sistemas de reparación cometan errores, el envejecimiento es resultado de la acumulación de daños no reparados.

Neurodegeneración

Hace que las células son más susceptibles de presentar daños en el ADN y ocasionar enfermedades, lo cual es especialmente importante en las células del sistema nervioso.

ADN Polimerasas

Catalizan la formación de los enlaces fosfodiéster entre desoxirribonucleótidos, añadiendo el nucleótido complementario al de la cadena molde (necesitan una cadena de ADN).

ADN polimerasa I

1. Elimina el ARN cebador.
2. Repara errores de la síntesis del ADN.
3. Rellena con desoxirribonucleótidos el hueco que ocupaban los ribonucleótidos del ARN cebador.

ADN polimerasa II

Repara pequeñas roturas en las cadenas del ADN (corrigiendo estos errores).

ADN polimerasa III

Añade el desoxirribonucleótido adecuado, complementario al de la cadena que le sirve de molde, en sentido 5'→3'.

ADN polimerasa alfa y ADN polimerasa delta

Controla directamente la replicación.

ADN polimerasa beta

Su función es corregir errores.

ADN polimerasa gamma

Controla la replicación del ADN mitocondrial y plastidial.

Primasas (ARN polimerasas)

Sintetizan los nucleótidos del ARN cebador utilizando como molde una cadena de ADN.

Girasas (topoisomerasas)

Desenrollan las cadenas de ADN.

Helicasas

Separan las dos cadenas del ADN para que puedan servir de molde para la síntesis de las nuevas.

Proteínas SSB o estabilizadoras

Mantienen separadas las cadenas (que ha separado la helicasa) durante la replicación para que no vuelvan a unirse.

Nucleasas

Rompen los enlaces fosfodiéster entre nucleótidos, dando lugar a un “punto de origen” o inicio de replicación.

Ligasas

Unen fragmentos adyacentes mediante enlaces fosfodiéster.