7.3: Reparación de escisión de base de parche largo

Long-patch Base Excision Repair
JoVE Core
Molecular Biology
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Long-patch Base Excision Repair
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November 23, 2020

Overview

Desde el descubrimiento de las dos vías BER, ha habido un debate sobre cómo una célula elige una vía sobre la otra y los factores que determinan esta selección. Numerosos experimentos in vitro han señalado múltiples determinantes para la selección de la subvía. Estos son:

  1. Tipo de lesión: Dependiendo del tipo de daño de la base, se recluta una ADN glicosilasa específica, mono o bifuncional, en el sitio dañado. Mientras que la acción secuencial de una glicosilasa monofuncional favorece los eventos de reparación de parches largos, la glicosilasa bifuncional impulsa la BER de parches cortos.
    Estado del ciclo celular: Las principales proteínas participantes que distinguen la BER de parche largo de la vía alternativa de la BER de parche corto son el antígeno nuclear celular proliferante (PCNA), el factor de replicación de proteínas C (RF-C) y la endonucleasa 1 específica de la estructura del colgajo (FEN1). PCNA es particularmente reconocido como el eje de esta vía. Actúa como andamio para anclar la polimerasa en el sitio dañado y se une a FEN-1 para facilitar su actividad nucleasa. Además, se requiere RF-C para cargar el PCNA en el ADN. Todas estas proteínas también son necesarias durante la replicación del ADN, lo que sugiere que la BER de parche largo repara los daños al ADN en replicación, mientras que la parche corto se utiliza para reparar el ADN en reposo.
  1. escasez de ATP: También se ha observado que mientras que en condiciones fisiológicas normales predomina la BER de un solo nucleótido o de parche corto, en condiciones de escasez de ATP, la preferencia se desplaza hacia la BER de parche largo. Esto se debe a que la poli(ADP-ribosa) puede servir como una fuente única de ATP durante la etapa de ligadura en la BER.

Transcript

En los mamíferos, se observa un segundo tipo de BER, que a menudo se usa preferentemente durante la escasez de ATP: la BER de parche largo. En lugar de simplemente eliminar la base dañada, el parche largo BER repara un parche de varios nucleótidos de largo.

Para lograr esto, una ADN polimerasa diferente, δ/ɛ, agrega varios nucleótidos que desplazan a los nucleótidos originales. Esto da lugar a un saliente de oligonucleótidos llamado colgajo, que contiene la base dañada.

En presencia de un factor de replicación llamado antígeno nuclear de célula proliferativa o PCNA, una endonucleasa especial llamada endonucleasa de colgajo (FEN, por sus siglas en inglés) elimina este colgajo antes de que una ligasa de ADN selle la muesca.

El mecanismo de la BER de parche largo es particularmente útil para reparar los daños resultantes de la radiación ionizante.

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