El documento describe los mecanismos de reparación del ADN en las células. Constantemente ocurren errores en la replicación del ADN, pero generalmente son detectados y corregidos por mecanismos como la revisión, reparación de mal apareamientos y diferentes vías de reparación de daños. Si estos mecanismos fallan, pueden ocurrir mutaciones que conducen a enfermedades como el cáncer.

1. Reparación del DNA
Dra. Martha Leticia Zamudio Aguilar
Facultad e Medicina Xalapa
UNIVERSIDAD VBERACRUZANA

2. Reparación del ADN
• todo el tiempo ocurren errores de replicación y daños al ADN en las
células de nuestro cuerpo.
• Sin embargo, en la mayoría de los casos no causan cáncer, ni siquiera
mutaciones.
• Eso es porque suelen detectarse y repararse por mecanismos de
corrección y reparación del ADN.
• Si por el contrario, el daño no se puede reparar, la célula
experimentará muerte celular programada (apoptosis) para evitar
heredar el ADN defectuoso.

3. Reparación del ADN
• Las mutaciones ocurren y se heredan a células hijas solo cuando
estos mecanismos fallan.
• A su vez, el cáncer solo se desarrolla al acumularse múltiples
mutaciones en genes relacionados con la división (MITOSIS) en una
misma célula.

4. Etapas en la Reparación del ADN
• La revisión, que corrige errores durante la replicación del ADN.
• La reparación de mal apareamiento, que arregla bases mal
emparejadas justo después de la replicación del ADN.
• Las vías de reparación de daño al ADN, que detectan y corrigen
daños durante todo el ciclo celular.

5. Revisión
• Las ADN polimerasas son las enzimas que forman el ADN en las
células.
• Durante la replicación del ADN, la mayoría de las ADN polimerasas
pueden "revisar” cada base que añaden.
• Este proceso se llama revisión.
• Si la ADN polimerasa detecta que ha agregado un nucleótido
equivocado (apareado incorrectamente), lo quita y reemplaza, antes
de continuar con la síntesis de ADN

7. Reparación de mal apareamiento
• Muchos errores se corrigen con la revisión, pero algunos se escapan.
• La reparación de mal apareamiento sucede justo después de que se
ha hecho ADN nuevo, y su función es eliminar y reemplazar las bases
mal apareadas .
• La reparación de mal apareamiento también puede detectar y
corregir pequeñas inserciones y deleciones que suceden cuando las
polimerasas "se resbalan" y pierden su lugar sobre el.

8. Reparación de mal apareamiento
• Un complejo proteico reconoce y se une a la base mal apareada.
• Un segundo complejo corta el ADN cerca de la pareja errónea
• y otras enzimas (exonucleasas)cortan el nucleótido incorrecto junto
con un segmento de ADN circundante.
• Luego, una ADN polimerasa reemplaza la sección faltante con los
nucleótidos correctos
• y una enzima llamada ADN ligasa sella el espacio.

9. GRACIAS A
ENLACES
QUÍMICOS

10. Mecanismos o Vías de reparación de daños al
ADN
• Reversión directa: algunas reacciones químicas que dañan el ADN
pueden ser "deshechas" directamente por enzimas
• Reparación por escisión: el daño a una o unas cuantas bases de ADN
se suele arreglar al eliminar (escindir) y reemplazar la región dañada.
• Reparación por escisión de bases, solo se quita la base dañada.
• Reparación por escisión de nucleótidos, se elimina una sección de
nucleótidos.
• Reparación de ruptura de la doble cadena: se utilizan dos vías
principales, la unión de extremos no homólogos y la recombinación
homóloga

11. Reversión del daño
• Revertir la reacción química que causó el daño.
• Suele implicar solo un grupo extra de átomos que se unen al ADN
mediante una reacción química.
• Por ejemplo, la guanina (G) puede sufrir una reacción que añade un
grupo metilo ​ a un átomo de oxígeno de la base.
• Si no se corrige, la guanina que contiene metilo formará pareja con
timina (T) en lugar de citosina (C) durante la replicación del ADN.
• Existe una enzima que puede quitar el grupo metilo, y revertir la
reacción para regresar la base a su estado normal.

12. Reparación por escisión de base
• se usa para detectar y eliminar ciertos tipos de bases dañadas.
• Un grupo de enzimas llamadas glicosilasas detecta y elimina un tipo
específico de base dañada.
Una vez que se elimina la base, también se elimina la pieza
"vacía" del esqueleto de ADN y otras enzimas llenan y sellan
la brecha

14. Reparación por escisión de nucleótidos
• se usa para eliminar y reemplazar bases dañadas.
• Detecta y corrige tipos de daño que distorsionan la doble hélice del ADN.
• Detecta bases que han sido modificadas con grupos químicos voluminosos,
como los que se unen al ADN cuando se expone a las sustancias químicas
del humo de cigarrillos
• Se utiliza para reparar algún tipo de daño que causa la radiación UV, como
quemaduras de sol.
• La radiación UV puede causar que la citosina y la timina reaccionen con
bases vecinas que también sean C y T, y se forman enlaces que distorsionan
la doble hélice y causan errores en la replicación del ADN.
• El tipo más común de unión, el dímero de timina, se compone de dos
bases de timina que reaccionan entre sí y se unen químicamente.

16. Reparación por escisión de nucleótidos
• Se elimina el nucleótido (o nucleótidos) con daño junto con un
segmento circundante de ADN.
• En este proceso una helicasa abre el ADN para formar una burbuja
• y enzimas que cortan el ADN quitan el segmento dañado de la
burbuja.
• Una ADN polimerasa reemplaza el ADN que falta y una ADN ligasa
sella la brecha en el esqueleto de la cadena

17. Reparación de rotura de la doble cadena
• Algunos factores ambientales, como la radiación de alta energía,
pueden causar roturas en la doble cadena del ADN
• Las roturas de la doble cadena son peligrosas porque pueden
perderse grandes segmentos de cromosomas y los cientos de genes
que contienen si la fragmentación no se repara.

18. Reparación de rotura de la doble cadena
• En la unión de extremos no homólogos, los dos extremos rotos de un
cromosoma simplemente se vuelven a pegar.
• Este mecanismo de reparación es "desordenado" y por lo general
resulta en la pérdida, o a veces adición, de unos cuantos nucleótidos
en el sitio de corte.
• Por lo tanto, la unión de extremos no homólogos tiende a producir
una mutación,
• pero eso es mejor que la pérdida de un brazo entero del cromosoma

20. Recombinación homóloga
• Se utiliza la información del cromosoma homólogo que coincide con
la del dañado (o de una cromátida hermana si el ADN se ha copiado)
para reparar la fragmentación.
• En este proceso se acercan los dos cromosomas homólogos y se
utiliza la región sin daños del homólogo o la cromátida como molde
para sustituir la región dañada del cromosoma roto.
• La recombinación homóloga es "más limpia" que la unión de
extremos no homólogos y no suele causar mutaciones

22. Cáncer de colon
• En muchos casos, las mutaciones en genes que codifican las proteínas
de revisión y reparación se asocian a tipos de cáncer hereditarios
• El cáncer colorrectal hereditario no polipósico (síndrome de Lynch) es
causado por mutaciones en genes que codifican ciertas proteínas que
reparan el mal apareamiento
• ​​ Ya que las bases emparejadas erróneamente no se reparan en las
células de las personas con este síndrome, las mutaciones se
acumulan con mucho mayor velocidad que en las células de una
persona no afectada.
• Esto puede conducir al desarrollo de tumores en el colon.

23. Xeroderma pigmentoso
• Las personas extremadamente sensibles a la luz UV.
• Este padecimiento lo causan mutaciones que afectan la vía de
reparación por escisión de nucleótidos.
• Cuando la vía no funciona, los dímeros de timina y otras formas de
daño por luz UV no pueden repararse.
• Las personas con xerodermia pigmentosa desarrollan quemaduras
graves con solo unos pocos minutos en el sol y cerca de la mitad
desarrollará cáncer de piel a la edad de 10 años a menos que eviten el
sol.