Concetti Chiave
- I sistemi enzimatici per la riparazione del DNA si sono evoluti nel tempo, variando in efficienza tra individui.
- Le principali vie di riparazione del DNA danneggiato includono l'escissione di singole basi (BER) e l'escissione di una serie di nucleotidi (NER).
- Il meccanismo di escissione delle basi inizia con la rimozione dell'uracile, che è riconosciuto come base aliena, grazie all'azione della uracil DNA glicosilasi.
- Una volta rimossa la base alterata, l'endonucleasi interviene per scindere il legame fosfodiestere, facilitando la riparazione del filamento di DNA.
- La DNA polimerasi gioca un ruolo cruciale nel ripristinare la base mancante e nel formare il legame fosfodiestere con la base adiacente.
Qual è l'evoluzione dei sistemi enzimatici?
Nel corso dei millenni si sono evoluti dei sistemi enzimatici che hanno lo scopo di intervenire quando il DNA viene danneggiato, sistemi con una efficienza variabile da individuo a individuo. Le vie di riparazione sono principalmente 2
• escissione (eliminazione) di singole basi, quando c'è una singola base azotata alterata (BER)
• escissione di una serie di nucleotidi, almeno una decina (NER).
Meccanismo di escissione delle basi
Si parlerà a questo punto del BER
Quando una citosina viene deamminata, l'uracile che ne deriva viene riconosciuta come base aliena e viene rimosso: la rimozione è molto precisa, non compromette la molecola di DNA nel suo complesso. Ad operare questa rimozione è uracil DNA glicosicasi che rompe il legame glicosidico tra l’uracile e lo zucchero adiacente cosicché l'uracile viene allontanato dal DNA senza che il filamento sia interrotto, ma rimane un segmento senza una pirimidina; interviene quindi una endonucleasi che rompe il filamento scindendo il legame fosfodiestere e rimuovendo lo zucchero e il gruppo fosfato relativi all’uracile ormai rimosso, aprendo la strada all’intervento di una DNA polimerasi che introdurrà la base mancante. La polimerasi catalizza la formazione del legame fosfodiestere con la base adiacente, il filamento sarà poi legato al resto del DNA da DNA ligasi.
Domande da interrogazione
- Quali sono le principali vie di riparazione del DNA?
- Come avviene il meccanismo di escissione delle basi nel caso della deaminazione della citosina?
- Qual è il ruolo della DNA polimerasi nel meccanismo di riparazione del DNA?
Le principali vie di riparazione del DNA sono l'escissione di singole basi (BER) e l'escissione di una serie di nucleotidi (NER), che si sono evolute nel tempo per affrontare i danni al DNA in modo efficiente.
Quando la citosina viene deaminata, l'uracile risultante viene riconosciuto e rimosso con precisione dall'uracil DNA glicosilasi, senza compromettere l'intero filamento di DNA. Successivamente, un'endonucleasi e una DNA polimerasi completano il processo di riparazione.
La DNA polimerasi interviene dopo l'escissione della base per introdurre la base mancante e catalizzare la formazione del legame fosfodiestere con la base adiacente, completando così la riparazione del DNA.