reparo DNA(1)

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REPARO DE DNAREPARO DE DNAM
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BLG
 101
7
VARIAÇÃO GENÉTICA
IMPORTANTE PARA A EVOLUÇÃO
A SOBREVIVÊNCIA DO INDIVÍDUO REQUER
ESTABILIDADE GENÉTICA
MAS
MANUTENÇÃO DA ESTABILIDADE:
1)Mecanismo extremamente preciso de 
replicação
1)Mecanismo para reparar lesões 
acidentais que ocorrem no DNA
EXPOSIÇÃO 
A SUBSTÂNCIAS 
AMBIENTAIS
ACIDENTES 
METABÓLICOS
RADIAÇÃO
IONIZANTE
RADIAÇÃO 
NÃO-IONIZANTE
• Diariamente ocorrem milhares de 
alterações aleatórias no DNA
• Menos de 1 em cada 1000 alterações 
acidentais de bases no DNA resulta em 
mutação permanente
SISTEMA DE REPARO EFICIENTE
A IMPORTÂNCIA DO REPARO DO DNA
• Alta % da capacidade codificante de 
bactérias e leveduras é dedicada às funções de 
reparo do DNA
• Aumento na taxa de mutação após inativação 
de gene de reparo
• Associação entre capacidade reduzida de 
reparo e doenças em humanos
ALTERAÇÕES ESPONTÂNEAS QUE NECESSITAM DE REPARO
Dano 
oxidativo
Ataque 
hidrolítico
Metilação 
descontrolada 
pela S-
adenosilmetionina
Exemplos de desaminação e depurinação espontâneas
Você sabia 
que...
• ... Apesar de altamente estável, o DNA é uma 
molécula orgânica complexa, suscetível a 
alterações espontâneas, mesmo sob condições 
celulares normais, que provocam mutações, se 
não forem corrigidas?
• ... Cerca de 5 mil bases púricas são perdidas 
do DNA a CADA DIA, em CADA célula humana, 
como resultado de DEPURINAÇÕES?
• ... Cerca de 100 desaminações de C para U 
ocorrem por célula por dia?
Ufa! Ainda bem que 
existe reparo de 
DNA!
Por que o DNA é
adequado para o 
reparo?
REPARO ACOPLADO À TRANSCRIÇÃO
• RNA polimerase pára em uma lesão
• Sistema de reparo atua
• Reparo específico para a fita molde do DNA 
• A outra fita é reparada com a mesma velocidade e eficiência 
que o DNA que não está sendo transcrito
MECANISMOS DE REPARO DE DNA EM MECANISMOS DE REPARO DE DNA EM E. COLIE. COLI
•• reparo dependente de luz ou fotorreativareparo dependente de luz ou fotorreativaççãoão
•• reparo por excisão reparo por excisão 
�� de bases (remove bases anormais modificadas)de bases (remove bases anormais modificadas)
�� de nucleotde nucleotíídeos (remove defeitos maiores)deos (remove defeitos maiores)
•• reparo de pareamento erradoreparo de pareamento errado
•• reparo apreparo apóóss--replicareplicaççãoão
•• sistema de reparo propenso a erro (resposta sistema de reparo propenso a erro (resposta 
SOS)SOS)
RR
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Reparo por excisão de basesReparo por excisão de bases
Reparo por excisão de basesReparo por excisão de bases Reparo por excisão de basesReparo por excisão de bases
Reparo por Reparo por 
excisão de excisão de 
nucleotnucleotíídeosdeos
Reparo por excisão de nucleotReparo por excisão de nucleotíídeosdeos
Como um 
nucleotídeo 
incomum é
reconhecido?
COMPARAÇÃO DOS DOIS MECANISMOS PRINCIPAIS 
DE REPARO
REPARO DE QUEBRAS NA FITA DUPLA
• Junção de extremidades não homólogas 
(comum em mamíferos) – “rápido e sujo”
• Junção de extremidades homólogas 
(comum em bactérias, leveduras, 
Drosophila)
Junção de extremidade não-
homólogas
Na maioria das células, níveis elevados de 
lesões no DNA provocam:
• aumento da síntese das enzimas de reparo
• retardo no ciclo celular
DNA DANIFICADO CORRIGIDO ANTES DA DIVISÃO 
CELULAR
DOENÇAS GENÉTICAS HUMANAS COM 
DEFEITOS NO REPARO DE DNA
Síndrome de Cockayne
• defeito no reparo de excisão de nt acoplado à
transcrição
• distúrbios neurológicos e de desenvolvimento, 
envelhecimento prematuro
DOENÇAS GENÉTICAS HUMANAS COM 
DEFEITOS NO REPARO DE DNA
Síndrome de Bloom
• Instabilidade cromossômica, retardo 
mental, suscetibilidade ao câncer 
DOENÇAS GENÉTICAS HUMANAS COM 
DEFEITOS NO REPARO DE DNA
Xeroderma pigmentoso
• câncer de pele, distúrbios neurológicos
Reparo por excisão http://biology-
animations.blogspot.com/2007/12/dna-repair-animation.html
http://www.nature.com/nrc/journal/v1/n1/animation/nrc100
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