Concetti Chiave
- L'unione non omologa è il meccanismo più semplice e comune per riparare il DNA danneggiato, utilizzando la proteina Ku per unire le estremità rotte.
- La ricombinazione omologa, pur essendo più efficace, richiede che il DNA sia duplicato e avviene esclusivamente in fase G2 del ciclo cellulare.
- Durante la ricombinazione omologa, un'esonucleasi prepara le estremità del DNA, permettendo l'invasione di un cromatidio integro per la riparazione.
- La polimerasi allunga le estremità libere del DNA utilizzando il cromatidio integro come stampo, seguita dall'azione della ligasi per completare la saldatura.
- Le aberrazioni cromosomiche possono verificarsi se i cromosomi si rompono simultaneamente, portando a delezioni, traslocazioni e inversioni, aumentando il rischio di tumori.
Indice
Meccanismo di riparazione del DNA
L’unione non omologa è il meccanismo più utilizzato per riparare il DNA dopo esposizione a radiazioni, perché più semplice, ma meno preciso: sfrutta la proteina ad anello Ku che si lega alle estremità rotte e che recluta una proteina chinasi DNA dipendente. Il complesso creatosi permette l’avvicinamento delle estremità, poi unite dalla ligasi.
Ricombinazione omologa e fase G2
La ricombinazione omologa è invece molto più efficace, ma più complicata: può avere luogo solamente dopo che il DNA è stato duplicato, quindi in fase G2, perché è necessario che il cromatidio integro funga da stampo. Interviene ora una esonucleasi che taglia le estremità 5’ in corrispondenza del taglio, si formano quindi due estremità 3’ libere sulle quali può agire la polimerasi. Avviene ora un’invasione: una elicasi denatura parzialmente il cromatidio integro così che il 3’ possono invadere il cromatidio. L’estremità 3’ viene ora allungata dalla polimerasi che sfrutta il cromatidio integro. Interviene ora la ligasi così che i due filamenti neo-sintetizzati possano unirsi.
Aberrazioni cromosomiche e rischi
Se i cromosomi si rompono contemporaneamente la saldatura dei frammenti è imprecisa: si possono generare aberrazioni cromosomiche, ossia delezioni, traslocazioni, inversioni (causa di due rotture di uno stesso cromosoma), causando possibili tumori.
Domande da interrogazione
- Qual è il meccanismo di riparazione del DNA più comune e quali sono le sue caratteristiche?
- In quale fase del ciclo cellulare avviene la ricombinazione omologa e perché?
- Quali sono i rischi associati alle aberrazioni cromosomiche?
L'unione non omologa è il meccanismo più utilizzato per riparare il DNA dopo esposizione a radiazioni. È semplice ma meno preciso, sfruttando la proteina ad anello Ku per legare le estremità rotte e reclutare una proteina chinasi DNA dipendente, permettendo infine l'unione tramite ligasi.
La ricombinazione omologa avviene in fase G2, poiché è necessaria la duplicazione del DNA affinché un cromatidio integro possa fungere da stampo per la riparazione, rendendo il processo più efficace ma anche più complesso.
Le aberrazioni cromosomiche, come delezioni, traslocazioni e inversioni, possono verificarsi quando i cromosomi si rompono contemporaneamente e la saldatura dei frammenti è imprecisa, aumentando il rischio di sviluppare tumori.
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