Reparación y Recombinación de DNAdepa.fquim.unam.mx/amyd/archivero/13Reparacion_19749.pdf ·...
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Metabolismo
celular
Exposición
Luz UV
Radiación
ionizante
Exposición
Química
Errores en
replicación
Activación
Punto de control
Ciclo celular
Activación
Programa
transcripcional
Reparación de DNA:
Reversión directa
Escisión de base
Escisión de nucleótido
Reparación de error
Reparación por
Recombinación homóloga
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
Mutación sin sentido
Mutación de marco
Conservativa No conservativa
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
Acción de la fotoliasa (fotoreactivación)
Reversión directa dímeros de pirimidinas Se activa por luz visible
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
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
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.
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)
Resolución de las uniones Holliday