Los científicos solían creer que las moléculas de ADN eran estables, al transmitir la información genética de generación en generación. Pero todas las formas de cáncer comienzan con daño en el ADN.

1. El ADN sufre daños por radiación ultravioleta, radicales libres y sustancias cancerígenas.
2. El genoma celular sufre cambios espontáneos, en la división celular, que ocurre varios millones de veces cada día en nuestro cuerpo.

El Nobel de química este año ha sido concedido a tres científicos que han determinado como funcionan los sistemas de reparación del ADN.

• Tomas Lindahl (Estocolmo, 1938), trabaja en el Instituto Francis Crick del Reino Unido. Ha demostrado que la molécula de ADN se desintegra, descubriendo la maquinaria molecular, la reparación por escisión de bases, que evita el colapso del ADN.

• Aziz Sancar investigador en la Universidad de Carolina del Norte. Ha descrito la reparación por escisión de nucleótidos, mecanismo que usan las células para reparar el daño del ADN por rayos UV.

• Paul Modrich (1946), investigador de la Universidad de Duke (EE.UU). Ha demostrado como la célula corrige los errores que sufre el ADN cuando se divide la célula, reparación de apareamientos erróneos, reduce mil veces la frecuencia de errores.

Mecanismos que han desarrollado las células para reparar el ADN dañado:

1. Inversión directa del ADN dañado

La mayoría de los daños son reparados mediante la eliminación de bases dañadas y la síntesis de la región escindida. Se pueden reparar mediante inversión directa del daño. Los dímeros de pirimidina que resultan de la exposición a la luz ultravioleta (UV) y los residuos de guanina alquilada que se han modificado por la adición de grupos metilos y etilos en la posición O6 del anillo de purina. Otra forma de reparación directa corresponde al daño producido por la reacción entre agentes alquilantes y el ADN. Se elimina la modificación química mutagénica potencial, y se restaura la guanina original. Las enzimas que catalizan esta reacción directa de reparación se encuentran en abundancia en procariotas y eucariotas, incluidos los humanos.

1. Reparación por escisión

La reparación por escisión comprende la reparación de gran cantidad de alteraciones químicas del ADN. Son los mecanismos importantes de reparación del ADN en las células procariotas y eucariotas. El ADN dañado es reconocido y eliminado, como bases independientes o como nucleótidos. El espacio vacío generado se rellena con la síntesis de una nueva hebra de ADN, utilizando la hebra complementaria no dañada como molde. Los tres tipos de reparación por escisión- reparación por escisión de base, reparación por escisión de nucleótido y reparación por desapareamiento- resuelven en la célula el ADN dañado.

1. Reparación propensa al error

Las células poseen ADN polimerasas especializadas para replicar a través de un punto de ADN dañado. La replicación del ADN dañado por estas polimerasas especializadas puede llevar a la incorporación de bases incorrectas, de modo que esta forma de hacer frente al ADN dañado se denomina reparación propensa al error.

1. Reparación recombinatoria

Se basa en sustitución del ADN dañado mediante la recombinación de una molécula sana. Este mecanismo es utilizado para reparar lesiones encontradas durante la replicación del ADN, donde la presencia de dímeros de timina u otras lesiones que no pueden ser copiadas por las ADN polimerasas replicativas normales bloquean el avance de la horquilla de replicación. La replicación recombinatoria proporciona un mecanismo principal para la reparación de las roturas de doble hebra, que pueden ser introducidas en el ADN por la radiación ionizante (rayos X) y algunos agentes químicos.

Links relacionados:

https://www.youtube.com/watch?v=pGJa97rAZWo

• Reparación por escisión de nucleótidos

https://www.youtube.com/watch?v=9DRnoi8gfMU

• Reparación radiaciones solares

https://www.youtube.com/watch?v=ke3WFStNjPY