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Mutaciones y mecanismos de reparación del ADN
Reparación de roturas de doble cadena
Reparación por recombinación homologa
Sistema de reparación preciso que actúa durante la etapa S del ciclo celular
El ADN siempre está expuesto constantemente a agentes físicos, químicos y biológicos lo que origina mutaciones y altera la información genética.
TIPOS DE DAÑO EN EL ADN
Energía ionizante.
La exposición del ADN a la luz ultravioleta (UV) produce dímeros de pirimidinas, sobretodo de timinas.
La luz UV hace que formen enlaces covalentes entre dos pirimidinas contiguas, lo que interfiere la unión normal de las bases nitrogenadas con la cadena complementaria.
Análogos de bases
Compuestos químicos con estructura similar a la de las bases nitrogenadas normales y se pueden incorporar al ADN en lugar de ellas.
Los análogos de bases tienen diferente estructura las bases convencionales, se aparean de forma incorrecta, provoca errores frecuentes en el proceso de replicación.
Las lesiones en el ADN pueden ocurrir espontáneamente o ser causadas por la exposición a agentes mutagé-nicos.
Los estudios de biología molecular o tecnología del ADN recombinante incluyen los análisis en que el material de interés son los ácidos nucleicos: ADN y ARN.
MANEJO DE MUESTRAS
Los resultados que se obtengan no sólo dependerán de la prueba molecular que se emplee.
La implementación y realización de las técnicas moleculares debe llevarse a cabo por personal altamente capacitado en el área de biología molecular.
Selección de la muestra: ¿qué muestra debo estudiar?
Debe elegirse la muestra que contenga el ácido nucleico de interés.
Estudio de ácidos nucleicos de un individuo
En un individuo se puede estudiar su estructura genómica(ADN) o la expresión de sus genes (ARN) en una situación u órgano específicos.
Detección de ácidos nucleicos exógenos
Las técnicas de biología molecular permiten la detección del ADN procedente de cualquier fuente ajena al paciente.
ADN o ARN de glóbulos blancos
Para aislar ADN o ARN a partir de glóbulos blancos, debe tomarse una muestra de sangre periférica en un tubo nuevo, estéril con anticoagulante, EDTA o citrato de sodio
ADN o ARN de suero
Se toman 3 ml de sangre periférica en un tubo seco. Se deja a temperatura ambiente el tiempo mínimo necesario para permitir la formación del coágulo.
Anticoagulantes
Se dispone de diversas sustancias que inhiben la cascada dela coagulación y que se utilizan en la toma de muestras.
ADN o ARN de biopsias
La expresión génica constituye el fundamento de la diferenciación celular, el estudio de la expresión génica de un individuo involucra la toma de una biopsia del tejido de interés.
Otros fluidos biológicos
En el caso de orina, líquido cefalorraquídeo o líquidos de punción, es necesario tomar la muestra en recipientes nuevos y estériles.
ADN de leucocitos
Las muestras de sangre para obtención de leucocitos y la posterior extracción de ADN pueden mantenerse a temperatura ambiente entre 15ºC y 25ºC, hasta por 48 horas.
ARN o ADN en suero
El suero debe mantenerse a –70ºC o en nitrógeno líquido
SISTEMAS DE REPARACIÓN DE LOS APAREAMIENTOS ERRÓNEOS
Este sistema se basa en la reparación de las bases mal apareadas y la corrección de las bases que se producen en la cadena de ADN
Sistema 8-oxo guanina
La radiación UV, la radiación ionizante y algunos agentes químicos pueden provocar que las bases del ADN se oxi-den.
Sistema SOS
Este sistema responde a la acumulación de ADN de cadena sencilla cuando el proceso de replicación se bloqueara.
Para minimizar el daño del material genético el organismo dispone de diversos sistemas de reparación que se activan dependiendo del tipo de daño provocado en el genoma.
SISTEMAS DE REPARACIÓN DEL ADN
Reparación directa
Involucra sistemas que eliminan directamente el daño en el ADN inmediatamente después de producidos.
Sistemas de reparación por escisión: reparación por escisión de bases y reparación por escisión de nucleótidos
Reparación por escisión de bases
El sistema de reparación por escisión de bases elimina del genoma las bases dañadas que se producen por alquilación, radiación ionizante, oxidación y desaminación.
Reparación por escisión de nucleótidos
El sistema de reparación por escisión de nucleótidos reconoce cualquier lesión que provoque una distorsión importante en la doble cadena del ADN.
Enfermedades humanas asociadas al funcionamiento de los sistemas de reparación
Anomalías cromosómicas que generan enfermedades en la especie humana aumentan con la edad, pues los mecanismos de reparación tienden a fallar con más frecuencia.
Síndrome de Bloom
Presenta características clínicas, como eritema telangiectásico en la cara, antebrazos y el dorso de las manos, fotosensibilidad, enanismo.
Anemia de Fanconi
Es una enfermedad genética autosómica recesiva ligada al sexo, caracterizada por un conjunto de malformaciones congénitas, aplasia medular progresiva.
Ataxia-telangiectasia
Es un síndrome genético con un complejo fenotipo clínico neuronal progresiva, telangiectasia ocular, inmunodeficiencia.
Las principales características clínicas son degeneración
Xeroderma pigmentoso
Es una enfermedad cutánea multigénica caracterizada poruna elevada sensibilidad a todas las fuentes de radiaciónUV.
