Reparo por Excisão de Nucleotídeos e Recombinação de DNA
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Reparo por Excisão de Nucleotídeos
O reparo por excisão de nucleotídeos envolve uma enzima que hidrolisa ligações fosfodiéster em um dos lados da distorção causada pela lesão. A incisão do oligonucleotídeo é limitada e a diferença resultante é preenchida por DNA polimerase I em E. coli e DNA polimerase ε (épsilon) em eucariotos. A fenda é selada por DNA ligase.
O processo é formado por um complexo UvrABC. A proteinase UvrA varre o DNA e se liga ao local da lesão. O dímero dissocia depois de deixar a subunidade UvrB ancorada, após o que UvrC se liga a ela para fazer os cortes nas ligações fosfodiéster necessários. O fragmento resultante é removido pela helicase e o buraco é preenchido pela DNA polimerase I.
Vários tipos de lesões são reparadas sem a remoção de bases ou nucleotídeos. Um exemplo é a fotorreativação direta de dímeros de pirimidina ciclobutano. Nesta reação, a DNA fotoliase desempenha um papel fundamental. Dímeros de pirimidina são produto de uma reação induzida pela luz ultravioleta, e a fotoliase absorve a energia da luz para reverter a reação. A fotoliase contém dois cofatores que atuam como agentes de absorção de luz ou cromóforos. O mecanismo envolve a geração de radicais livres.
Recombinação de DNA
Recombinação Sítio-Específica
O rearranjo da informação genética entre as moléculas de DNA compreende uma série de processos.
A recombinação homóloga é a troca genética entre duas moléculas de DNA que carregam uma grande região de sequência quase idêntica.
A recombinação sítio-específica ocorre apenas em uma sequência de DNA determinada.
A transposição de DNA, diferente das duas anteriores, envolve um pequeno segmento de DNA com a capacidade de se mover de um cromossomo para outro.
Na recombinação sítio-específica, o rearranjo de DNA é acurado, enquanto a recombinação genética pode estar envolvida em quaisquer duas sequências homólogas (desde que sejam iguais).
Todos os sistemas de recombinação exigem a atuação específica da enzima recombinase e uma sequência de DNA. A enzima age e corta somente sobre essa sequência. Uma recombinase independente reconhece e se atribui a cada um dos dois locais de recombinação, cortando uma fita de DNA em um ponto específico. A recombinase é covalentemente ligada ao DNA, e proteínas DNA-ligação fosfodiéster mantêm a ligação transitória perdida no corte de DNA. Cadeias de DNA cortadas se juntam para formar uma nova troca de Holliday com novas ligações fosfodiéster.
Para completar o processo, a reação deve ser refeita em um segundo ponto em cada um dos dois locais de recombinação. Em alguns sistemas, ambas as vertentes dos sítios de recombinação são cortadas simultaneamente e em conjunto com novas vertentes, sem intermediários de Holliday.