Descripción general de la reparación del ADN

Como repositorio de toda la información genética, el ADN es altamente estable.

Sin embargo, como cualquier molécula orgánica, es susceptible a una variedad de cambios que alteran su química base, incluido el calor, la radiación y la oxidación por los radicales libres producidos durante la respiración celular.

También está presente en abundancia en la célula el agua, y esto puede causar daño hidrolítico. Hay dos tipos de reacciones hidrolíticas que dañan espontáneamente las bases del ADN en condiciones fisiológicas.

La primera, la desaminación, afecta a bases de pirimidina como la citosina, y se define por la pérdida de un grupo amino en presencia de agua que convierte la base en uracilo. La segunda es la depurinación, que es la pérdida de bases purinas debido a la escisión del enlace entre la base y la desoxirribosa, dejando un sitio apurínico en el ADN.

Estos diferentes tipos de daño conducen a mutaciones aleatorias, que pueden ser muy dañinas, causando inestabilidad del genoma, muerte celular o cánceres, entre otras afecciones. Afortunadamente, solo unas pocas de estas mutaciones se conservan durante la replicación del ADN debido a los mecanismos de reparación altamente eficientes de la célula.

La estructura bicatenaria del ADN en sí misma es particularmente adecuada para la reparación porque contiene dos copias separadas de la información genética en sus dos hebras. Esto significa que, cuando una hebra está dañada, la hebra complementaria se puede usar como plantilla para restaurar la secuencia de nucleótidos correcta.

Hay tres mecanismos comunes de reparación del ADN. La primera, la reparación de la escisión de bases, se centra en la reparación del daño endógeno del ADN, como el daño hidrolítico que resulta en la desaminación o la depurinación. La reparación por escisión de nucleótidos puede reparar el daño causado por la luz ultravioleta o ciertos carcinógenos químicos y, por último, la reparación de desajustes corrige la incorporación defectuosa de bases por parte de la ADN polimerasa durante la replicación, lo que conduce a un emparejamiento incorrecto de bases.