MECANISMOS DE

REPARO DO DNA

Os organismos possuem enzimas que

percorrem o DNA à procura de erros e iniciam

seu reparo

Prof. Dr. Marcelo Ricardo Vicari

Categorias:

-Prevenção de erros;

-Reversão de danos;

-Reparo de excisão;

-Reparo pós-replicação;

-A maioria dos mecanismos de reparo ocorrem

em procariotos e eucariotos. Somente os

mecanismos dependentes de fotoreativação

ocorrem somente em bactérias;

Mecanismos de Reparo Biológico

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1. Prevenção de erros:

Sistemas enzimáticos que neutralizam compostos

danificantes;

Ex. superóxido dismutase

Superóxido dismutase catalisa

radicais superóxido em

peróxido de hidrogênio;

Catalase converte em H e água;

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Reversão de Danos

2. Reversão do Dano

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2. Reversão do Dano

Alciltransferases:

- Removem alguns gruposalcil que foram adicionados a

posições O-6 de guanina.

Transfere o grupo metila para

uma cisteína da proteína;

Remoção

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3. Reparo por excisão

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Reparo por excisão de base:

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Reparo por excisão de nucleotídeo:HUMANOS:•~15 proteínas diferentes participam do processo•Mutações em genes que codificam proteínas de reparo levam à doenças

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4. Reparo pós-replicação

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4. Reparo pós-replicação

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Sistema SOS

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Ex. XERODERMA PIGMENTOSO

•Defeito em uma das enzimas que faz reparo por excisão de nucleotídeo

•Extremamente sensíveis à luz do sol (UV)

•Alta frequência de câncer de pele

•Deficientes em enzimas que fazem o reparo de DNA mutado induzido pela UV DÍMEROS DE TIMINA

•Características:-sintomas 1-2 anos de idade (sensibilidade para queimaduras de

sol, sardas, fotofobia)-envelhecimento precoce da pele, câncer-Algumas anomalias neurológicas: morte prematura de neurônios

(surdez, retardo mental, dano ocular)

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Algumas consequências

das mutações

As mutações alteram as sequências de nucleotídeos no genes, os quais causam mudanças nas sequências de aminoácidos,

causando mudanças no funcionamento das proteínas

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•Metabolismo ocorre por sequências de reações químicas cada etapa catalisada por uma enzima específica codificada por vários genes•Mutações nestes genes produzem bloqueios em vias metabólicas

Mutações resultam em formas alteradas da enzima atividade reduzida ou ausente

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As mutações alteram as sequências de nucleotídeos no genes, os quais causam mudanças nas sequências de aminoácidos,

causando mudanças no funcionamento das proteínas

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NORMAL ANEMIA FALCIFORME

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Algumas substituições de aminoácidos que

foram documentadas nas cadeias β-globina

humana

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ANEMIA FALCIFORME:

•Doença hereditária que causa malformações nas hemácias (forma de foice)•Formação da hemoglobina mutada (cromossomo 11) moléculas da Hb se aglutinam e distorcem as hemácias•Deficiência no transporte de oxigênio•Diminui vida útil da hemácia anemia•Sintomas: fadiga, palidez, aumento da viscosidade sanguínea (aglomeração de hemácias comprometidas que podem formar coágulos), dor•Heterozigotos possuem vantagem na África: regiões com altos índices de malária•Tratamento: transplante de medula óssea

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LEMBRAR:

•Mutações podem ocorrer em células somáticas e germinativas (passadas para a prole)•Mutações podem ser espontâneas ou induzidas•Mutação como um processo não adaptativo: ambiente seleciona organismos com mutações preexistentes de ocorrência aleatória •Vários sistemas de reparo do DNA desenvolveram-se para garantir a integridade da informação genética•Alguns tipos de cânceres estão ligados a defeitos nas vias de reparo do DNA

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