Lesiones de doble cadena (DNA Double Strand Breaks-DSBs)
Las lesiones de doble cadena del ADN (de su sigla en inglés, Double strand breaks, DSB) son lesiones altamente citotóxicas y constituyen una amenaza importante para la integridad genómica. Las lesiones de doble hebra (DSB) pueden resultar de la exposición a agentes exógenos como la radiación y ciertas sustancias químicas, adicionalmente pueden ocurrir como resultado del estancamiento de la horquilla de replicación debido a estructuras secundarias del ADN, a lesiones oxidativas que bloquean la polimerasa e incluso surgir como resultado de colisiones entre la maquinaria de replicación y transcripción o la unión de ciertas proteínas al ADN. Además de estos eventos, la inducción de DBS es crucial en la primera fase de la meiosis, que desencadena la recombinación homóloga,un evento que ayuda a garantizar que la segregación cromosómica se lleve a cabo de forma normal (Cannan, 2016).
La Respuesta al daño en el ADN o en inglés DDR (DNA Damage Response), es la respuesta a las lesiones del ADN que pueden ocurrir durante procesos celulares normales o por la acción de agentes exógenos. La incapacidad para reparar el daño de las lesiones del ADN puede resultar en una diversidad de escenarios patológicos como el cáncer, la infertilidad y las enfermedades neurodegenerativas entre otros. Además, los defectos en genes cruciales para el buen funcionamiento del DDR están relacionados con varios trastornos. Para saber más: (Hollingworth y Grand, 2015).
Figura Original creada con Biorender.com
Mecanismos de reparación del ADN
Para contrarrestar el daño del ADN, existen varios mecanismos de reparación específicos según el tipo de lesión. Por ejemplo, las bases mal emparejadas (mispaired bases) se intercambian con las bases correctas mediante reparación de emparejamientos erróneos (o en inglés mismatch repair, MMR), mientras que la reparación por escisión de bases (BER) repara pequeñas alteraciones químicas de las bases del ADN.
Por otro lado, los daños causados por la exposición UV se corrigen mediante reparación por escisión de nucleótidos (NER) mediante la eliminación de un oligonucleótido de aproximadamente 30 pares de bases que contienen el daño. Mientras que las rupturas de cadena simple (Single strand breaks, SSB) se reparan mediante reparación de rotura de un solo hilo (SSBR). Para saber más (Anand et al. 2020). Por su parte las lesiones de doble cadena se procesan principalmente mediante dos mecanismos principales: La unión de extremos no homólogos (Non Homologous End-Joining, NHEJ) o recombinación homóloga (Homologous Recombination, HR).
Referencias
Anand, Sumit Kr, Ankita Sharma, Neha Singh, and Poonam Kakkar. 2020. “Entrenching Role of Cell Cycle Checkpoints and Autophagy for Maintenance of Genomic Integrity.” DNA Repair 86 (October 2019): 102748. https://doi.org/10.1016/j.dnarep.2019.102748.
Cannan. 2016. “Mechanisms and Consequences of Double-Strand DNA Break Formation in Chromatin.” J Cell Physiol. 231 ((1):): 3–14. https://doi.org/10.1016/j.physbeh.2017.03.040.
Hollingworth, Robert, and Roger J. Grand. 2015. “Modulation of DNA Damage and Repair Pathways by Human Tumour Viruses.” Viruses 7 (5): 2542–91. https://doi.org/10.3390/v7052542.
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