REPARO DO DNA

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REPARO DO DNA 
O organismo possui sistemas que garantem a integridade do DNA e isso pode ocorrer 
de duas maneiras: por replicação de alta fidelidade, ou seja, a DNA pol possui um 
sistema de retirar de nucleotídeos errados ou então por sistema de reparo. O DNA é a 
única molécula que, se danificada, pode ser reparada dentro da célula. 
Grande parte das alterações espontâneas é temporária, pois são imediatamente 
corrigidas por um conjunto de processos chamados coletivamente de reparo do DNA. 
O processo de reparo é bastante eficiente e menos do que uma em cada mil 
modificações acidentais de bases no DNA torna-se uma mutação permanente. 
A estrutura em dupla-hélice do DNA é ideal para o sistema de reparo, uma vez que 
possui duas cópias separadas de toda a informação genética, uma em cada fita do 
DNA. Quando uma fita é danificada, a fita complementar possui uma cópia intacta da 
mesma informação, sendo normalmente utilizada para reparar a sequência correta da 
fita-irmã. 
Os sistemas de reparo mecanismos evolutivos que objetivam minimizar a ocorrência 
de alterações permanentes no genoma da célula causadas por modificações químicas 
(espontâneas ou induzidas) ou por erros de incorporação durante a replicação. 
As lesões causadas no DNA por mutações retardam a progressão do ciclo celular 
porque são as próprias moléculas envolvidas no processo do ciclo celular que verificam 
a presença de lesões ou não no genoma antes que se dê continuidade a ele. Então 
toda vez que há um dano no DNA, o sistema de checagem bloqueia o ciclo celular até 
que aconteça o reparo. Se o DNA não for reparado a tempo, a célula entra em 
apoptose. 
 
Existem alguns tipos de sistema de reparo: 
 Reparo direto: por exemplo, fotorreativação 
 Reparo por excisão 
 Reparo por mal-pareamento 
 Reparo por recombinação 
REPARO DIRETO 
Se dá pela reversão ou remoção de dano, sendo que bactérias, fungos, plantas e 
vertebrados possuem esse sistema de reparo e um exemplo é a fotorreativação, que 
consegue reverter ligações covalentes incorretas (como os dímeros de pirimidina 
formados por radiação UV) por causa de uma enzima que é dependente de luz. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
REPARO POR EXCISÃO 
Nesse sistema de reparo, diferentemente do reparo direto, há a remoção do que está 
modificado na molécula de DNA e existem dois tipos de reparo por excisão: excisão de 
bases e excisão de nucleotídeos. 
A excisão de bases se dá pela quebra da base nitrogenada e excisão de nucleotídeos é 
a remoção da sequência que inclui a(s) base(s) danificada(s). 
Um exemplo de excisão de bases é o da DNA uracila glicosilase, que irá atuar quando 
uma citosina é desanimada, sendo transformada em uma uracila. Essa proteína então 
irá escanear o DNA e remover essa uracila errônea da sequência de DNA. 
REPARO POR EXCISÃO DE BASES – BER 
 Danos causados por agentes endógenos (hidrólises, oxigênio reativo) 
modificam a estrutura das bases; 
 Danos induzidos por radiação ionizante e agentes alquilantes; 
 Realizado pelas DNA glicosilases: 
I. Cada glicosilase (~8 genes diferentes) reconhece uma base alterada no 
DNA e catalisa sua remoção por hidrólise 
II. Quebram ligações base-açúcar 
 Liberam as bases gerando sítios apurínicos ou apirimidínicos (sítios AP). 
 
 
REPARO POR EXCISÃO DE NUCLEOTÍDEOS – NER 
 Acionado por distorção da dupla hélice, ou seja, quando o DNA vai ficando 
mais “frouxo”; 
 Dímeros de pirimidina; 
 Fatores ambientais; 
 Principal mecanismo de reparo; 
 Deficiência leva a doenças genéticas: 
I. Complexo multienzimático XPA-XPG que fará o reconhecimento das 
bases danificadas 
II. Remove 24-32 nucleotídeos 
Uma das doenças causadas pela deficiência desse sistema de reparo é o xeroderma 
pigmentoso, e nesse caso as mutações ocorrem justamente no complexo 
multienzimático XPA-XPG. Essas pessoas têm de 1.000 a 4.000x maior risco de câncer 
de pele simplesmente por causa da exposição solar ou irradiação UV, já que são 
indivíduos incapazes de reparar dímeros TT. 
 
 
O sistema XPA-XPC é o complexo que reconhece a lesão – um sitio apurinico ou 
dímeros de timina que não estão formando pontes de hidrogênio – e a partir desse 
reconhecimento, ela começa a montar um complexo enzimático recrutando outras 
proteínas, como a XPG que é a endonuclease por clivar a fita na região 3’, a ERCC1-XPF 
que é a endonuclease que cliva em 5’, a exonuclease que retirará a sequência com a 
base errada e por fim a maquinaria de polimerase para a síntese de uma nova fita 
correta, finalizando com a ligase. 
Além do sistema de reparação global do genoma, que foi mostrado a cima, há também 
um sistema de reparação acoplado a transcrição já que podem ocorrer mutações que 
impeçam que a RNA pol termine a síntese do mRNA ou de qualquer outro RNA e 
quando isso acontece, em geral a RNApol II para na lesão que foi gerada pela mutação, 
gerando um sinal de reparação. 
 
REPARO POR PAREAMENTO INCORRETO 
Sistema utilizado por bactérias, 
em que o gene Mut sintetiza três 
proteínas que rastreiam o DNA: a 
MutS, MutL e MutH. A MutS é 
responsável por reconhecer o mal 
pareamento, que pode ser por 
tautomeros por exemplo, a MutL 
se liga à MutS e isso recruta 
MutH. Esse complexo é 
translocado a um sitio de GATC, 
que por ser uma sequência 
pequena, podem ter várias dessa 
dentro do genoma e assim que 
ele se liga a essa sequência, ele 
consegue entrar no genoma e 
realizar o reparo. Como o sitio 
GATC é um palíndromo, pode 
ocorrer a ligação nas duas 
moléculas de DNA. 
 
REPARO POR RECOMBINAÇÃO 
 
REPARO EM QUEBRA DE DNA 
Existem dois tipos: por 
recombinação 
homologa e por 
recombinação não-
homóloga e ocorre 
quando há uma quebra 
de DNA nas duas fitas. 
Na recombinação não-
homóloga existirão 
proteínas que irão clivar 
o DNA até encontrarem 
dois pedaços que sejam 
homólogos e possa ser 
feita a junção. A 
recombinação 
homologa ocorre 
durante a replicação. 
REPARO SUJEITO A ERRO 
Dano extremo ao DNA: 
 Não há como os mecanismos celulares de reparo corrigirem a molécula com 
precisão 
 Qualquer base é inserida no local lesado 
 Continuidade da replicação