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Reparación y recombinación del ADN - Coggle Diagram
Reparación y recombinación del ADN
Descripción general de la reparación del ADN
Se debe encontrar el ADN genómico de una forma intacta pero sin errores
ADN estable, susceptible a una gran variedad de cambios
Tipos de daños:
Mutaciones que pueden ser dañinas
Inestabilidad del genoma
radicales libre - respiración celular // daño hidrolítico - reacciones metabólicas = Alteración del ADN
Se puede dar muerte celular (apoptosis celular)
Reparación de escisión de base
Reparación del ADN: corte de la parte dañada, copia de hebras no dañadas y el ligue de muescas
Reconocimiento del daño de ADN - Glicosilasas del ADN
Las mutaciones en las proteínas de las vías BER pueden provocar varios tipos de cáncer.
Bases modificadas - Pares de bases débiles, detectadas por las glicolasas
Reparación por escisión de nucleótidos
La proteína NER separa las fibras y elimina el área dañada.
La reparación por escisión de nucleótidos se dirige a las proteínas para reconocer las regiones dañadas del ADN y de esta manera eliminarlas y repararlas.
El complejo NER está formado por las tres proteínas Uvr, pero en eucariotas más de una docena de proteínas actúan para regular la reparación del ADN.
Las células expuestas a mutágenos pueden dañar el ADN y producir mutaciones.
Reparación de escisión de base con parche largo
El mecanismo BER de parche largo es particularmente útil para reparar los daños causados por la radiación ionizante.
Todas estas proteínas también son necesarias durante la replicación del ADN, lo que sugiere que el parche largo BER reparará el daño durante la replicación del ADN.
La poli puede actuar como una única fuente de ATP en el paso de vinculación de BER.
La actividad secuencial de las glicosilasas monofuncionales apoya los eventos prolongados de reparación del parche.
Transposones de solo ADN
Los transposones con solo ADN se denominan transposones autólogos porque codifican la enzima transposasa necesaria para la translocación.
El gen de la transposasa está encerrado por repeticiones terminales monocatenarias invertidas.
Los transposones se pueden encontrar tanto en procariotas como en eucariotas.
Reinicio de las bifurcaciones de replicación estancadas
Para evitar que el clon de la horquilla se deshaga, un complejo de protección de la horquilla se mueve con la rama de crecimiento.
La unión de ATR activa la fosforilación de Chk1 y Chk1 fosforila la fosfatasa Cdc25, respectivamente.
La escisión produce roturas de doble hebra, que pueden repararse mediante recombinación homóloga.
Al detener una bifurcación de replicación, la ADN polimerasa deja de sintetizar ADN nuevo.
Conversión de genes
Estos genomas recién formados pueden determinar la forma de la materia y la supervivencia de las células.
La conversión genética tiene un impacto significativo en la diversidad genómica.
La descendencia hereda un conjunto de genes del padre y otro de la madre.
Los extremos rotos de la hélice son escindidos por un complejo proteico.
Retrotransposones LTR
Los retrotransposones LTR son elementos transponibles de clase I con repeticiones terminales largas junto a una región de codificación interna.
Los retransformadores de LTR más comunes se denominan retrovirus endógenos o ERV.
Los retrotransposones LTR y sus mecanismos de translocación se parecen mucho a los genomas virales.
Retrovirus
Los retrovirus y retrotransposones insertan copias de sus elementos genéticos en el genoma de la célula huésped.
Los retrovirus pueden clasificarse en endógenos o exógenos.
Se propone que los retrovirus actuales han evolucionado a partir de virus espumosos.
ADN polimerasas de translesión
La polimerasa de translesión reemplaza a la polimerasa de replicación e instala nucleótidos en el sitio dañado para rescatar la ADN polimerasa que está estancada en el sitio de base dañado.
Durante la síntesis de ADN de TLS, la polimerasa de TLS debe extender la hebra más allá de la inserción más allá del sitio dañado.
Las polimerasas TLS se encuentran en los tres dominios de la vida: arqueas, bacterias y eucariotas.
Reparación de roturas de doble hilo
La mayoría de las roturas del ADN de doble hebra dan lugar a proyecciones de hebra única y un segundo patrón de reparación.
Las principales fuentes de daño son los subproductos metabólicos, como las especies reactivas de oxígeno y los factores ambientales, como las radiaciones ionizantes.
La recombinación homóloga depende de la proximidad de una cromátida hermana.
La estructura de doble hélice puede envolver proteínas llamadas histonas para formar nucleosomas.
El daño del ADN puede detener el ciclo celular
las células pueden pausar el ciclo celular para evaluar y reparar las roturas.
Si el ciclo celular se detiene antes de la replicación del ADN, las células contendrán el doble de la cantidad de ADN.
Las quinasas como ATM y ATR responden a bloques de replicación en dos procesos distintos que operan en diferentes escalas de tiempo.
Recombinación homóloga
La reacción básica de recombinación homóloga involucra dos cromátidas que contienen secuencias de ADN que comparten un tramo significativo de identidad.
Los mecanismos de HR gobiernan la reparación de las roturas y su recombinación precisa con el genoma celular.
La HR es el método más antiguo que se ha utilizado para editar genomas en células vivas.
Descripción general de la transposición y la recombinación
Los transposones son una parte importante de los genomas de varios organismos.
Las enzimas se conocen como intermediarios del catabolismo en el sitio de degradación interno.
Estos tres procesos pueden alterar la estructura genómica y potencialmente la función del ADN diana.
La transposición es una forma especializada de recombinación en la que los elementos genéticos se mueven de un lugar a otro en el genoma.
Recombinación conservadora específica del sitio y variación de fase
La recombinación de sitios específicos se ha convertido en una técnica genética eficaz.
La recombinación específica del sitio como herramienta de edición del genoma consiste en que el sitio (s) objetivo de la recombinación debe insertarse primero o debe estar presente por casualidad.
La recombinación específica del sitio mediada por la recombinación Cre es uno de los métodos más comunes utilizados para generar ratones transgénicos con mutaciones adquiridas.
Retrotransposones no LTR
Los retrotransposones no LTR no presentan las repeticiones terminales largas de los retrotransposones LTR.
La presencia de retrotransposones en las células cancerosas se ha aprovechado para desarrollar retrotransposones como L1.
Las translocaciones insertadas al azar en genes pueden interferir con la expresión genética.
Glosario
Palabras...
Horquilla: Zona de la doble hélice de DNA donde se produce el desenrollamiento de las dos cadenas polinucleotídicas y la síntesis de las nuevas cadenas.
Transposición: Capacidad de algunos elementos génicos de moverse de forma autónoma de un sitio del genoma a otro, e incluso entre varios genomas.
Recombinación: Fenómeno que tiene lugar cuando, en la descendencia, aparece una combinación genética que no se encontraba en los progenitores.