Visão Geral do Reparo de DNA

Como repositório de todas as informações genéticas, o DNA é altamente estável.

No entanto, como qualquer molécula orgânica, é suscetível a uma variedade de mudanças que alteram sua química básica, incluindo calor, radiação e oxidação por radicais livres produzidos durante a respiração celular.

Também presente em abundância na célula está a água, e isso pode causar danos hidrolíticos. Existem dois tipos de reações hidrolíticas que danificam espontaneamente as bases do DNA em condições fisiológicas.

A primeira, a desaminação, afeta bases de pirimidina como a citosina, e é definida pela perda de um grupo amino na presença de água que converte a base em uracila. A segunda é a depurinação, que é a perda de bases purinas devido à clivagem da ligação entre a base e a desoxirribose - deixando um sítio apurínico no DNA.

Esses diferentes tipos de danos levam a mutações aleatórias, que podem ser muito prejudiciais, causando instabilidade do genoma, morte celular ou câncer, entre outras condições. Felizmente, apenas algumas dessas mutações são retidas durante a replicação do DNA devido aos mecanismos de reparo altamente eficientes da célula.

A estrutura de fita dupla do próprio DNA é particularmente adequada para reparo porque contém duas cópias separadas da informação genética em suas duas fitas. Isso significa que, quando uma fita é danificada, a fita complementar pode ser usada como modelo para restaurar a sequência de nucleotídeos correta.

Existem três mecanismos comuns de reparo do DNA. O primeiro, o reparo por excisão de base, concentra-se na correção de danos endógenos ao DNA, como o dano hidrolítico que resulta em desaminação ou depurinação. O reparo por excisão de nucleotídeos pode corrigir danos causados pela luz ultravioleta ou certos carcinógenos químicos e, finalmente, o reparo de incompatibilidade corrige a incorporação defeituosa de bases pela DNA polimerase durante a replicação, o que leva ao emparelhamento incorreto de bases.