Concetti Chiave
- La rottura del singolo filamento (SSB) è un danno relativamente lieve, poiché il DNA ligasi può riparare il legame fosfodiestere, mantenendo l'integrità dell'altro filamento.
- La rottura del doppio filamento (DSB) è causata da radiazioni ionizzanti e comporta danni più severi, inclusa la possibilità di rottura di più cromosomi e difficoltà nella riparazione.
- Il meccanismo di riparazione A consiste nell'unione non omologa delle estremità, un metodo rapido ma impreciso che porta alla perdita di nucleotidi alle estremità dei monconi di DNA.
- Durante il meccanismo di riparazione A, le proteine Q e una proteina chinasi collaborano per favorire l'avvicinamento e la saldatura dei frammenti di DNA tramite DNA ligasi.
- La riparazione del DNA tramite il meccanismo A comporta un accumulo di segnali di riparazione, che possono compromettere l'integrità genetica delle cellule somatiche nel lungo termine.
• rottura del singolo filamento (SSB): è un danno solitamente non molto grave, è infatti presente DNA ligasi che può ricostituire il legame fosfodiestere che è stato scisso: se solo un filamento è stato scisso non ci sono conseguenze, l'integrità di un filamento garantisce per l'altro
• rottura del doppio filamento (DSB): tipica dei raggi ionizzanti, consta nella rottura di entrambi i filamenti; il danno causato è più grave perchè quando si rompono entrambi i filamenti spesso abbiamo anche la rottura dei cromosomi, anche più di uno; è un danno difficilmente riparabile in maniera perfetta
Quando avviene un DBS, ci sono due meccanismi di riparazione che possono entrare in azione:
Meccanismo di riparazione A
• Meccanismo A: unione non omologa delle estremità
È un sistema rapido ma impreciso che comporta sempre la perdita di sequenze più o meno estese alle estremità dei due monconi di DNA che devono essere ricongiunti; nel DNA delle nostre cellule somatiche si accumulano i segni di questo tipo di riparazioni. Questo sistema prevede la perdita di nucleotidi per degradazione delle estremità da parte di esonucleasi aspecifiche che erodono il DNA alle estremità. Successivamente intervengono le proteine Q. sotto forma di dimero di cui ciascuna subunità si posiziona su un estremità di un moncone richiamando una proteina chinasi che forma con le proteine Q un
complesso che favorisce l’avvicinamento delle estremità. I due frammenti verranno successivamente risaldati da DNA ligasi che potrà ricostruire l'integrità della molecola con l’utilizzo di energia proveniente da ATP; come si può capire questo meccanismo comporta però una perdita di nucleotidi.
Domande da interrogazione
- Qual è la differenza tra la rottura del singolo filamento (SSB) e la rottura del doppio filamento (DSB) nel DNA?
- Quali sono i meccanismi di riparazione attivati in caso di rottura del doppio filamento (DSB)?
- Come funziona il meccanismo di riparazione A per la rottura del doppio filamento?
La rottura del singolo filamento (SSB) è un danno meno grave, poiché il DNA ligasi può riparare il legame fosfodiestere, garantendo l'integrità dell'altro filamento. Al contrario, la rottura del doppio filamento (DSB) è più grave, poiché comporta la rottura di entrambi i filamenti e può portare a danni ai cromosomi, risultando difficilmente riparabile in modo perfetto.
In caso di DSB, si attivano due meccanismi di riparazione. Uno di questi è il meccanismo di unione non omologa delle estremità, che è rapido ma impreciso e comporta la perdita di sequenze nucleotidiche alle estremità dei monconi di DNA.
Il meccanismo di riparazione A prevede l'unione non omologa delle estremità, dove le estremità dei monconi di DNA vengono erose da esonucleasi aspecifiche. Le proteine Q facilitano l'avvicinamento delle estremità, che vengono poi risaldati da DNA ligasi, ma questo processo comporta sempre una perdita di nucleotidi.
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