Recombinacin homloga Recombinacin sitioespecfico Tipos de recombinacin Modelo

Recombinación homóloga Recombinación sitio-específico

Tipos de recombinación

Modelo de Holliday

El modelo de Holliday explica la conversión genética

Enzimas involucradas en la generación de la cadena sencilla con el extremo 3´OH libre Rec. BCD helicasa y nucleasa que forman el sustrato para Rec. A sitio chi 5´GCTGGTGG 3´ 3´CGACCACC 5´

Filamento de Rec A

Rec A

Resolución de las uniones Holliday Ruv A se une a las cuatro hebras del intermediario de Holliday Ruv B es hexámero con actividad de ATPasa que sirve de motor para su movimiento. El consumo de ATP permite girar a la molécula Ruv C es una endonucleasa que resuelve los intermediarios de Holliday En eucariontes no se han encontrado homólogos para las proteínas Ruv, pero sí para la Rec A

Reparación del DNA

Reparación del ADN Enfermedades humanas asociadas a problemas en los mecanismos de reparación

Depurinación y desaminación de bases 5000 al día S i t i o s A P 100 al día

Tautómeros

Dímeros de timina Exposición a radiaciones ultravioleta

Daños que pueden producir los errores en el DNA si no se reparan

MECANISMOS DE REPARACION 1 - Sistemas de Reparación directos • Enzimas que revierten directamente el daño. • Por estos mecanismos se reparan: metilación de guanina, y en algunos vertebrados dímeros de pirimidína. No intervienen nucleasas ni ADN-polimerasas. • Fotoreactivación (ruptura de los dímeros de pirimidinas por acción de una fotoliasa (phr) activada mediante luz visible). 2 - Sistemas de Reparación Indirecta Hay intervención de nucleasas y ADN-polimerasas. Se necesita de la hebra “molde” perteneciente al mismo cromosoma o al homólogo. Reparación por Escisio n (BER , NER, MMR) • Reparación de nucleótidos (NER) aislados por lesión UV: necesita la otra hebra como templado (hasta 30 bp). Intervienen las endonucleasas uvr. A, B, C y la helicasa uvr. D. ü Además de foto productos, repara lesiones voluminosas (bulky) que distorsionan la conformación del dúplex y que obstaculizarían la transcripción y replicación.

• Reparación de bases modificadas (BER). - Repara casos de alteraciones puntuales en bases nitrogenadas (lesiones NO voluminosas) producidas por alquilación, oxidación o desaminación. Se origina un “sitio AP” y luego se retira el nucleótido “AP” y se re sintetiza la hebra) Reparación post- replicativa • Reparación del apareamiento (MMR) (“mismatch repair”): ü Su principal tarea es remover bases mal aparadas y pequeños “loops” introducidos por inserciones / deleciones durante la replicación ü una metilasa reconoce DNA recientemente replicado (dam) e intervienen las proteínas “mut” (helicasas, etc). En otros organismos pueden ser otras señales. ü Reduce los errores de replicación de 10 -7 a 10 -10 pb / replicación

… Reparación post- replicativa • Recombinación Homóloga (HR) ü Reparación de ambas cadenas ü Usa ADN homólogo como templado y es altamente exacto ü Más activo durante la Fase S y G 2 ü Unión de extremos no homólogos (NHEJ) ü Reparación de ambas cadenas ü No usa ADN templado y generalmente se pierden algunos nucleótidos. ü Más activo en la Fase G 1

1)Reparación Directa de Daño al DNA Fotoreactivación • Sistema de reparación activado por presencia de luz. • Fotoliasa. -Detecta al DNA dañado y se une a éste. La enzima absorbe luz azul y se activa. Rompe los enlaces covalentes entre los dímeros de timina. • La enzima se disocia y se separa del DNA.

2) Reparación Indrecta de Daño al DNA Reparación por escisión de Bases (BER) 1) Iniciado por DNA glicosilasa específica reconoce el daño, corta la unión glicosílica entre base y azúcar y se forma el sitio AP 2) Sitio AP reconocido por AP endonucleasa (corte 5’ de AP). 3) Fosfodiesterasa (corte 3’). 4) DNA polimerasa rellena el gap DNApol I (E. coli), DNA pol (mamíferos). 5) DNA ligasa

Reparación por escisión de Nucleótidos (NER) Escinucleasa uvr. ABC realiza este tipo de reparación en dímeros de timina, otros fotoproductos y bases dañadas. Escinucleasa (246 k. Da) está compuesta por tres subunidades (A, B y C) Uvr. A se une al DNA en la región dañada. Uvr. B/Uvr. C tienen actividad de endonucleasa y corta en los lados adyacentes de la cadena liberando un oligonucleótido La región “vacía” es rellenada por una DNA polimerasa I y sellada por una DNA ligasa. E. coli Sistema Uvr ABC: Remoción de 12 nt Eucariontes Remoción de 24 -29 nt

Reparación de bases mal apareadas (MMR) E. coli genes mut S, L, H Reemplaza hasta 1 kb Metilación diferencial (dam, dcm) Mut. S reconoce el mismatch Mut. H distingue ambas cadenas Corte en GATC en la cadena no metilada Mut L coordina actividad de Mut S y H En eucariotas existen homólogos de proteínas Mut

Mecanismos de reparación cuando las dos cadenas se dañan

Reparación por recombinación

Respuesta SOS pol. II pol. IV Pol V

Respuesta SOS