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Recombinación
Recombinación homóloga
Recombinación sitio-específico
Cómo se inicia la
Recombinación?
Enzimas involucradas en
la generación de la cadena sencilla
con el extremo 3´OH libre
RecBCD helicasa y nucleasa
que forman el sustrato para RecA
sitio chi
5´GCTGGTGG3´
3´CGACCACC5´
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
Resolución de las uniones Holliday
En algunos casos, la doble hélice de abajo rotará 180 o.
Este proceso se llama Isomerización.
isomerización
resolucion
La única
diferencia
entre los dos
cromosomas
Reparación del ADN
Enfermedades humanas asociadas a problemas en los mecanismos de reparación
Depurinación y desaminación de bases
5000 al día
100 al día
S
i
t
i
o
s
A
P
La naturaleza de las bases
permite detectar mejor el daño
Citocinas metiladas al desaminarse producen timina
Dímeros de timina
Exposición a radiaciones
ultravioleta
Daños que pueden producir los errores en el ADN
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 Escisión (BER , NER, MMR)
• Reparación de nucleótidos (NER) aislados por lesión UV: necesita
la otra hebra como templado (hasta 30 bp). Intervienen las
endonucleasas uvrA,B,C y la helicasa uvrD.
 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”):
 Su principal tarea es remover bases mal aparadas y
pequeños “loops” introducidos por inserciones / deleciones
durante la replicación
 una metilasa reconoce DNA recientemente replicado (dam)
e intervienen las proteínas “mut” (helicasas, etc). En otros
organismos pueden ser otras señales.
 Reduce los errores de replicación de 10-7 a 10-10 pb /
replicación
 Reparación post- replicativa
•Recombinación Homóloga (HR)
 Reparación de ambas cadenas
 Usa ADN homólogo como templado y es altamente exacto
 Más activo durante la Fase S y G2
Unión de extremos no homólogos (NHEJ)
 Reparación de ambas cadenas
 No usa ADN templado y generalmente se pierden algunos
nucleótidos.
 Más activo en la Fase G1
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 uvrABC realiza este tipo
de reparación en dímeros de timina,
otros fotoproductos y bases dañadas.
Escinucleasa (246 kDa) está compuesta
por tres subunidades (A, B y C)
UvrA se une al DNA en la región
dañada.
UvrB/UvrC
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 12nt
EucariontesRemoción de 24-29 nt
Reparación de bases mal
apareadas(MMR)
E.coli genes mut S, L, H
Reemplaza hasta 1kb
Metilación diferencial (dam, dcm)
MutS reconoce el mismatch
MutH distingue ambas cadenas
Corte en GATC en la cadena no metilada
Mut L coordina actividad de Mut S y H
En eucariotas homólogos de proteínas Mut
Mecanismos de reparación cuando las dos cadenas se dañan
Reparación por recombinación
Reparación post-replicativa
Respuesta SOS