sistemi di riparo del DNA

Sistemi di riparo DNA

Fotoriattivazione

Sistema di riparo del DNA proprio dei batteri a seguito di mutazione indotta dai raggi UV. L'enzima DNA-fotoliasi, attivato dagli stessi raggi UV, interviene per scovare e correggere danni. Uno dei più comuni è la formazione del dimero di timina.

Riparo per escissione di basi

BER: è un sistema di riparazione per danni al DNA occorsi a una sola base. L'enzima DNA-glicosilasi riconosce la mutazione occorsa e taglia in corrispondenza del legame N-glicosidico tra lo zucchero e la base azotata, lasciando il sito abasico: SITO AP.

• Short patch BER: con la sua attività esonucleasica, DNA pol beta (II) rimuove il sito abasico e lo sostituisce con il nucleotide corretto.
• Long patch BER: viene escisso e sostituito un breve tratto di DNA; tramite endonucleasi AP (APE 1), le DNA pol ricostruiranno la catena e il DNA ligasi completerà il processo.

Riparo per escissione di nucleotidi

NER: meccanismo che entra in funzione a seguito di danni indotti da agenti ambientali, è un sistema di riparo più complesso.

• Procarioti: UvrA, UvrB, UvrC, UvrD.
• Riparo SOS: presuppone che il filamento di DNA vari in diametro con la formazione di basi spaiate e/o dimeri di timina. UvrA riconosce torsione dell'elica, stimola UvrB e UvrC che circoscrivono la zona intorno al danno e la escindono. Il frammento è poi degradato, mentre prima DNA primasi, poi DNA polimerasi II ricostruiscono la catena.

Riparo nei eucarioti

• Global genome NER: simile al riparo SOS.
• Transcription coupled NER: interviene nella trascrizione. Se vengono riconosciute lesioni durante la trascrizione, RNA pol si blocca e vengono richiamati diversi fattori (TF), in particolare TFIIH che svolge un'attività elicasica, permettendo l'apertura della doppia elica e l'ingresso di endonucleasi che rimuovono il tratto danneggiato, successivamente ripristinato da DNA pol.

MMR (mismatch repair)

Interviene durante la duplicazione: quando vengono inserite per errore delle basi e la situazione non è risolta dalle DNA pol.

• Procarioti: il meccanismo è regolato da MutS, che riconosce l'errore sul filamento neosintetizzato. Richiama altri due fattori MutL e MutH; MutH crea un nick in prossimità del mismatch e permette l'ingresso di un'elicasi, che crea un ssDNA. Esonucleasi rimuovono ssDNA e la DNA pol potrà riparare il danno.
• Metilazione del tratto parentale: permette il riconoscimento del tratto corretto da quello scorretto. Dam aggiunge metili sulle adenine in corrispondenza di sequenze GATC, ma subito dopo la duplicazione questo è impedito sul filamento neosintetizzato.