aula Reparo

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Mecanismos de reparo do DNA
 
A maioria das mutações é desvantajosa para as células. Para que essas células sobrevivam, elas necessitam de mecanismos enzimáticos para reverter os efeitos de processos mutagênicos.
	Como vimos no estudo de mutações do DNA, as bases podem ser alteradas ou perdidas, as ligações fosfodiésteres podem ser quebradas e as fitas livres podem ser cruzadas e covalentemente ligadas. Essas lesões são produzidas por radiações ionizantes, como a luz ultravioleta (U.V), por exemplo, e compostos químicos.
Os mecanismos de reparo do DNA atuam no DNA lesado de tal forma que a informação genética perdida em uma fita pode ser recuperada a partir da fita complementar.
	Os sistemas de reparação são melhor compreendidos e estidados no E. coli.
Reparação por fotorreativação enzimática
Um mecanismo de reparo bem estudado é a remoção dos Dímeros de Pirimidinas que são formados pela exposição do DNA a luz U.V.
	Resíduos de pirimidina ficam covalentemente ligados nesta situação
 
	Um dos mecanismos de reparo é:
 
	Os dímeros de pirimidina são o alvo universal da enzima fotoliase que se liga ao dímero e catalisa uma reação fotoquímica que na presença da luz visível desfaz o anel ciclobutânico formado pela luz U.V., refazendo as bases individuais. Esse processo é chamado de fotorreativação e envolve duas etapas:
A enzima fotoliase reconhece e liga-se ao dímero no escuro;
A absorção de luz fornece energia para converter o dímero em monômero de pirimidina e após terminado o processo, a enzima dissocia-se do DNA.
 
Excisão de base
 
	A citosina do DNA pode ser desaminada espontaneamente em uma freqüência perceptível para uracila.
 
 G – C  desaminação  G – U
 
	A desaminação da citosina é um evento mutagênico porque a uracila vai parear com a adenina e assim, uma das moléculas-filhas irá conter um par de bases A-U no lugar do original G-C.
 
 G – C
G – C  desaminação  G – U  replicação
 A – U
O sistema de reparo reconhece a uracila (base estranha ao DNA) e assim a enzima uracila-DNA-glicosilase hidrolisa a ligação glicosídica entre a uracila e as moléculas de desoxirribose (neste estágio, a cadeia de DNA está intacta, mas a base é perdida). Esta fenda chama-se sítio AP.
	A enzima AP endonuclease reconhece o defeito e cliva a cadeia em regiões vizinhas à da base perdida. 	
Depois vem a DNA polimerase I que remove o nucleotídeo e insere a citosina. Quando a fita é corrigida, a DNA ligase une os nucleotídeos.
 
 
 
 
 
 
 
 
Reparo por cisão de nucleotídeos (REN) 
 
Este processo consiste em 5 etapas:
1- Reconhecimento da lesão;
2- Incisão da fita lesada em ambos os lados da lesão;
3- Excisão do segmento (contendo a lesão);
4- Síntese de um novo segmento de DNA  utilizando a fita não danificada como molde;
5- Ligação do fragmento recém sintetizado.
 
1 - Início UvrA dimeriza na presença de ATP com UvrB
	Este dímero liga-se fracamente ao DNA e sua atividade de helicase permite que se mova ao longo da fita do DNA a procura das mutações. Quando este encontra a lesão, os complexos UrvA-UrvB desnaturam parcialmente a cadeia, permitindo que a UvrC se ligue ao complexo e a UvrA se dissocie da molécula  Complexo UvrB-C
Complexo UvrB-C  promove a incisão da fita danificada ( 8 nucleotídeos da extremidade 5’ da lesão e 4 a 5 nucleotídeos 3’ da lesão). Esta quebra também requer ATP  excisão  12 a 13 nucleotídeos.
A DNA-pol I e a UvrD  promovem a excisão ao segmento e a síntese da nova fita complementar seguindo como molde a fita complementar intacta.
DNA ligase une as extremidades e a cadeia é reparada.
 Reparação de bases mal pareadas
	Algumas bases incorretamente pareadas escapam da revisão da DNA polimerase durante a replicação.
	Em E. coli o sistema de correção de erro consiste em várias proteínas codificadas pelos genes mut.
	Esse sistema percorre o DNA recém sintetizado a procura de pares de bases mal pareados e remove os segmentos de fita simples contendo os nucleotídeos incorretos, permitindo que a DNA polimerase insira a base correta na lacuna formada.
Etapas do processo em E. coli
 
A MutS liga-se ao par de bases mal pareada ;
A MutL liga-se a MutS para formar o complexo entre MutS e MutH;
MutS  reconhece o erro e se desloca ao longo do DNA. A MutS liga-se tanto ao local da lesão quanto na região vizinha da lesão do DNA, formando uma alça de DNA nessa região.
A endonuclease de MutH cliva então a fita e remove o segmento contendo a lesão e é ajudada pela UvrD (helicase) 
 
Exonuclease VII  cliva 5’ 3’ 
Exonuclease I  cliva 3’  5’ 
 
A fita DNA nova é sintetizada pela DNA-pol III e a DNA ligase liga o fragmento