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7.4: Reparação da Excisão de Nucleótidos
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Molecular Biology

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Nucleotide Excision Repair
 
TRANSCRIÇÃO

7.4: Reparação da Excisão de Nucleótidos

Visão Geral

A exposição a mutagénios pode danificar o DNA e resultar em lesões volumosas que distorcem a estrutura de dupla hélice ou impedem a transcrição adequada. O DNA danificado pode ser detectado e reparado em um processo chamado reparação da excisão de nucleótidos (NER). A NER emprega um conjunto de proteínas especializadas que primeiro inspeccionam o DNA para detectar uma região danificada. Em seguida, as proteínas da NER separam as cadeias e removem a área danificada. Por fim, elas coordenam a substituição por novos nucleótidos correspondentes.

Distorção e dano do DNA

As células são regularmente expostas a mutagénios—fatores no ambiente que podem danificar o DNA e gerar mutações. A radiação UV é uma das mutações mais comuns e estima-se que introduza um número significativo de alterações no DNA. Estas incluem dobras ou torções na estrutura que podem bloquear a replicação ou transcrição do DNA. Se esses erros não forem corrigidos, o dano pode causar mutações que, por sua vez, podem resultar em cancro ou doença, dependendo das sequências que são interrompidas.

Identificação e reparação de regiões danificadas

A reparação da excisão de nucleótidos conta com complexos proteicos específicos para reconhecer regiões danificadas do DNA e marcá-las para remoção e reparação. Em procariotas, o processo envolve três proteínas—UvrA, UvrB e UvrC. As duas primeiras proteínas trabalham juntas como um complexo, viajando ao longo das cadeias de DNA para detectar quaisquer aberrações físicas.

Uma vez identificadas, as cadeias são separadas no local danificado, e enzimas endonuclease, como UvrC, cortam e removem a região afetada. A DNA polimerase preenche a lacuna com novos nucleótidos, e a enzima DNA ligase sela então as extremidades do DNA novo com o antigo.

Mutações na NER têm graves consequências

Em procariotas, o complexo NER consiste nas três proteínas Uvr, mas em eucariotas, mais de uma dúzia de proteínas trabalham para regular a reparação do DNA. Em humanos, mutações na via NER podem causar doenças como xerodermia pigmentosa (XP), que está associada a um aumento de 2000 vezes da incidência de cancro da pele. Indivíduos que sofrem de XP são altamente sensíveis à exposição UV e podem desenvolver queimaduras graves na pele após apenas alguns minutos de exposição à luz solar. Além disso, os pacientes com XP podem apresentar sinais de envelhecimento precoce e, muitas vezes, desenvolver anormalidades neurológicas. Sem um mecanismo de reparação a funcionar corretamente, os danos no DNA podem acumular-se e levar a morte celular anormal ou a tumores potencialmente cancerígenos.


Sugestão de Leitura

Tags

Nucleotide Excision Repair DNA Repair Damaged DNA DNA Damage Recognition DNA Lesion Repair Mechanism DNA Helix Distortion Excision Of Damaged Nucleotides Repair Proteins UV Radiation Chemical Mutagens

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