CUADRO DESCRIPTIVO MECANISMOS DE REPARACION DEL DNA - Maria Guadalupe Cuadras Zazueta

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Alumna: Cuadras Zazueta Maria Guadalupe 
Matricula: 20040245 
Grupo: C-102 Matutino 
Profesor: Dr. Gabriel Noris Sarabia 
Materia: Biología Molecular 
Programa: Ciencias Biomédicas 
Unidad Regional Culiacán 
Fecha de entrega: 04/03/2022 
CUADRO DESCRIPTIVO: 
MECANISMOS DE REPARACION 
DEL DNA 
 
Introducción 
Las lesiones en el ADN pueden ocurrir espontáneamente o pueden estar causadas por la 
exposición a agentes mutagénicos. La desaminación, la depurinización y el daño oxidativo 
de las bases nitrogenadas son algunos de los daños que se producen en el ADN de forma 
espontánea. 
➢ Desaminación: consiste en la pérdida de grupos amino. En condiciones normales la 
desaminación de la citosina produce uracilo, base nitrogenada que no forma parte del 
ADN; esta base se aparea preferentemente con la adenina en lugar de hacerlo con la 
guanina, produciendo así la conversión de un par de GC en un par de AT 
➢ Depurinizacion: consiste en la eliminación del enlace N-glucosídico entre la base 
nitrogenada y el azúcar, con la consiguiente pérdida de un residuo de adenina o 
guanina. Como consecuencia aparecen sitios apurínicos en el ADN que conducen a 
un daño genético importante, ya que duran- te la replicación estos sitios no pueden 
unir una base complementaria a la purina original perdiéndose un nucleótido en la 
cadena de ADN recién sintetizada. 
➢ Daño oxidativo: el metabolismo normal aerobio produce especies reactivas de 
oxígeno como los radicales superóxidos (O2), peróxido de hidrógeno (H2O2) y 
radicales hidroxilos, moléculas que causan daños oxidativos en el ADN. Las 
principales alteraciones que originan estos radicales libres son la formación de una 8-
oxo guanosina y el glicol de timina que bloquean la replicación del ADN si no se 
reparan. 
Los agentes mutagénicos que producen un daño en el DNA son: 
➢ Agentes alquilantes: Añaden grupos alquilo (etilo o metilo) a las bases nitrogenadas 
y alteran su patrón de apareamiento bloqueando la replicación. Uno de los sitios más 
propensos a la alquilación es el oxígeno del carbono 6 de la guanina formándose O6-
metilguanina, que se aparea de modo incorrecto con la timina, provocando 
transiciones de un par de bases GC por un par AT. 
➢ Agentes intercalantes. Son compuestos que se intercalan entre los nucleótidos del 
ADN y producen adiciones de un solo par de nucleótidos. Entre los componentes 
químicos intercalantes se encuentran la proflavina, la acridina y el etidio. Cuando 
estas adiciones se producen en un gen, puede producirse consecuencias importantes 
en la traducción de su ARNm, ya que altera la secuencia codificadora en su marco de 
lectura correcto. 
➢ Análogos de bases. Son compuestos químicos con estructura similar a la de las bases 
nitrogenadas normales y se pueden incorporar al ADN en lugar de éstas. 
➢ Energía ionizante. La exposición del ADN a la luz ultravioleta (UV) produce 
dímeros de pirimidinas, sobre todo de timinas, cuando hay dos timinas consecutivas 
en la misma cadena de ADN. La luz UV produce que se formen enlaces covalentes 
entre dos pirimidinas contiguas, lo que interfiere con la unión normal de las bases 
nitrogenadas con la cadena complementaria. 
 
Para minimizar el daño del material genético el organismo dispone de diversos sistemas de 
reparación que se activan dependiendo del tipo de daño provocado en el genoma. Estos 
mecanismos de reparación se pueden clasificar en cuatro categorías: reparación directa, 
reparación por escisión, reparación por recombinación y respuesta SOS. Estos mecanismos 
se describen a continuación: 
 
CLASIFICACION TIPO DE REPARACION DESCRIPCION 
Reparación Directa Involucra sistemas que eliminan directamente el daño en 
el ADN inmediatamente después de producidos. Este tipo 
de reparación no es muy común, ya que hay algunos daños 
en el ADN irreversibles. La fotorreactivación es el 
mecanismo de organismos procariotes mediante la enzima 
fotoliasa para reconocer los dímeros de pirimidinas 
producidos por la luz UV. Esta enzima se une al dímero de 
timina y utiliza la energía de la luz para romper los enlaces 
covalentes entre las pirimidinas, con lo que logra que 
vuelvan a formar complementariedad con la cadena 
antiparalela. 
Sistemas de reparación por 
escisión 
Reparación por escisión de 
bases 
elimina del genoma las 
bases dañadas que se 
producen por alquilación, 
radiación ionizante, 
oxidación y desaminación. 
En este sistema intervienen 
las enzimas denominadas 
ADN glucosilasas, de las 
cuales existen por lo menos 
ocho tipos distintos 
específicos para cada lesión. 
La reparación se realiza 
hidrolizando el enlace 
glucosídico entre la base 
nitrogenada de la azúcar con 
lo que se elimina la base 
dañada. Esta rotura genera 
sitios apurínicos o 
apirimidínicos reconocidos 
por una AP endonucleasa 1 
(APE-1) que rompe el 
enlace fosfodiéster 
adyacente. Posteriormente, 
la ADN polimerasa β 
adiciona los nucleótidos 
para rellenar el hueco 
generado empleando la 
cadena que no está dañada 
como molde. El fragmento 
recién sintetizado forma el 
enlace fosfodiéster faltante 
para su ligación gracias a la 
ligasa. 
Reparación por escisión de 
nucleótidos 
Reconoce cualquier lesión 
que provoque una distorsión 
importante en la doble 
cadena del ADN. Implica en 
primer lugar el 
reconocimiento del daño en 
la secuencia del ADN; 
posteriormente, una 
endonucleasa hidroliza los 
enlaces fosfodiéster a cada 
lado y varios pares de bases 
de distancia de la lesión, y se 
elimina el fragmento de 
ADN de cadena sencilla que 
presenta la lesión. El hueco 
que se genera por la rotura se 
rellena con ayuda de la ADN 
polimerasa I y, por último, la 
ligasa sella la cadena que se 
sintetiza. 
Reparación de roturas de 
doble cadena 
Reparación por 
recombinación homóloga 
Es un sistema de reparación 
preciso que actúa durante la 
fase S del ciclo celular. 
Durante el proceso de 
replicación, este sistema se 
induce por la necesidad de 
tener una copia de ADN 
correcta que sirva como 
molde para restaurar la 
información perdida en la 
cadena dañada. En este 
sistema de reparación están 
involucrados los genes que 
pertenecen al grupo de 
epistasia de RAD52 
(radiation sensitive mutant 
52), como RAD50, RAD51, 
RAD52, RAD55, RAD57, 
RAD59 y el complejo MRN 
formado por MRE11 
(meitoic 
recombination 11), RAD50 
y NBS1 (Nijmegen 
breakage syn- drome 1). 
Unión de extremos no 
homólogos 
Este sistema es uno de los 
que pueden participar 
cuando se producen roturas 
en la doble cadena de ADN. 
El componente principal de 
este sistema es la proteína de 
cinasa dependiente de ADN 
(ADN-PKcs), que consta de 
tres subunidades: KU70, 
KU80 y la subunidad 
catalítica ADN- PKcs. Estas 
subunidades reconocen los 
cortes en el ADN y 
mantienen los extremos en 
proximidad para su procesa- 
miento y reunión. Para que 
se lleve a cabo el 
alineamiento de los 
extremos es necesario el 
complejo ARTEMIS/ADN- 
PKcs, con actividad de 
nucleasa y el complejo 
XRCC4/liga- saIV, que se 
encarga del paso final de la 
ligación (figura 9-10). Este 
proceso puede tener varios 
errores, ya que únicamente 
une los extremos rotos, lo 
que conlleva la pérdida de 
nucleótidos en el punto de 
unión. Este proceso se lleva 
a cabo principalmente en 
mamíferos; sin embargo, 
también se ha encontrado en 
algunas procariotas, lo que 
sugiere que está muy 
conservado evolutivamente. 
RESPUESTA SOS Este sistema responde a la acumulación de ADN de cadena 
sencilla cuando el proceso de replicación se bloquea. Está 
integrado por más de 40 genes, que son activados por la 
proteína RecA (recombination protein A) en procariotes. En 
ausencia de daño, los genes SOS (save our soul) se 
encuentran unidos a su represor LexA. El ADN de cadena 
sencilla es una señal de activación para la proteína RecA 
que se une al ADN de cadena sencilla(ADNss) e interactúa 
con el represor LexA, lo que facilita su autoproteólisis; esto 
induce la transcripción de los genes que contienen la caja 
SOS. Con ello, aumentan los niveles de las pro- teínas lexA, 
recA, UvrA, UvrB y UvrD. Por tanto, el primer mecanismo 
de reparación que se activa en respuesta a SOS 
 
Conclusión: Para mantener la información genética con la mayor fidelidad posible, el cuerpo 
utiliza complejos mecanismos de reparación del ADN. En la mayoría de las ocasiones los 
cambios en el ADN no se manifiestan con cambios fenotípicos y no presentan efectos 
adversos en el organismo, pero algunas mutaciones pueden volverse letales, por lo que la 
persistencia se evita a través de mecanismos de reparación que involucran sistemas 
enzimáticos complejos que buscan corregir mutaciones. Varias enfermedades humanas, 
conocidas como síndromes de inestabilidad cromosómica, y ciertos tipos de cánceres están 
relacionados con fallas en los sistemas de reparación del ADN. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Referencias 
Montes, A. S., Borunda, J. A., & Rodriguez, A. S. (2013). Biologia Molecular. Mexico, D.F: McGRAW 
- HILL INTERMRICANA.