AULA 10 - Reparo

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LORRANE BRAGA RANGEL LXIX - UFG 
• Anda junto com a replicação 
• Em humanos existem mais de 130 genes que 
codificam proteínas envolvidas no reparo de 
DNA 
• O reparo é possível, em grande parte, porque 
a molécula do DNA consiste em duas fitas 
complementares. 
• Reparo de bases pareadas incorretamente 
(mismatch repair/correção de erro) 
• Reparo por excisão de bases ou de 
nucleotídeos 
• Reparo direto (ex: fotorreativação de dímeros 
de pirimidinas pela fotoliase, enzima ativada 
por luz visível) → exclusivo de bactérias 
 
• Os malpareamentos são quase sempre 
corrigidos para refletir a informação da fita 
molde, de modo que o sistema de reparo deve 
conseguir diferenciar a fita molde da recém 
sintetizada → marcação do DNA molde com 
grupos metil 
 
 
Dam metilase: reconhece sequências GATC e metila a 
fita nova recém sintetizada nessas posições → assim 
não é mais possível diferenciar qual foi a fita molde 
• Durante um pequeno momento após a 
passagem da forquilha de replicação, há um 
curto período durante o qual a fita recém 
sintetizada não está metilada → permite a 
diferenciação 
Como esse processo é dirigido? 
1- Erro no pareamento 
2- Proteínas MutS e MutL → formam um 
complexo que reconhece e se liga a todos os 
pares de bases mal pareados 
3- Recrutamento de proteínas MutH → ela se liga 
às sequências GATC hemimetilada e ao 
complexo 
A mutH tem atividade endonuclease específica que é 
inativa até que o complexo encontre uma sequência 
GATC hemimetilada 
4- o DNA de ambos os lados do mal pareamento 
é enroscado no complexo → cria uma volta de 
DNA até chegar em um ponto que a MutH 
encontra uma sequência GATC 
5- A mutH catalisa a clivagem da fita não metilada 
no lado 5’ no GATC, o que marca a fita para 
reparo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Pode ser reconhecido antes ou depois do local com erro 
Mal pareamento do lado 5’ do sítio de clivagem 
• A fita é desenrolada e degradada no sentido 3’ 
→ 5’ 
• DNA-helicase, SSB, exonuclease I ou X (3’→5’) 
 
Reparo de mal pareamento 
LORRANE BRAGA RANGEL LXIX - UFG 
Mal pareamento do lado 3’ 
• Muda a exonuclease que é usada, pois precisa 
de uma que degrade a fita no sentido 5’→3’ 
 
1- A ação combinada da DNA – helicase II, SSB e 
de diferentes exonucleases remove o 
segmento da nova fita entre o sítio de clivagem 
multH e um ponto logo adiante do mal 
pareamento 
2- A exonuclease usada depende da localização 
do sítio de clivagem 
3- O intervalo resultante é preenchido pela DNA 
polimerase III 
4- A DNA-ligase sela o corte 
• DNA-glicosilases: reconhecem lesões 
particularmente comuns no DNA e removem a 
base afetada por meio da clivagem da ligação 
N-glicosil → cria um sítio apurínico (AP) 
• Primeiro é removido a base e depois que 
remove o que resta do nucleotídeo 
Uracila e bases alquiladas são reconhecidas pelas 
glicosilases e removidas diretamente do DNA → sítio 
apurínico 
A capacidade para distinguir a timina da uracila 
(produto da desaminação da citosina) pode ser a razão 
pelo qual o DNA evoluiu para conter só timina, ao invés 
da uracila 
• Células mutantes sem essa enzima 
apresentam uma taxa elevada de G=C para 
mutações A-T 
Como ocorre? 
1- Base danificada 
2- Quebra da ligação glicosídica por uma DNA-
glicosilase→ sítio apurínico 
O reparo não é realizado pela simples inserção de 
uma nova base e reformação da ligação N-glicosil 
3- Ação de uma AP nuclease que quebra a 
ligação fosfodiéster que o ex nucleotídeo fazia 
removendo-o 
4- A dna polimerase I inicia a síntese de reparo a 
partir da hidroxila 3’ no corte, removendo (com 
sua atividade exonuclease 5’→3’) e 
substituindo a porção danificada 
5- Dna ligase sela o corte remanescente 
 
 
Reparo de excisão de base 
LORRANE BRAGA RANGEL LXIX - UFG 
• Clivagem da ligação fosfodiéster e remoção de 
nucleotídeos em conjunto. 
Em quais casos? 
• Lesões no DNA que provocam grandes 
distorções na estrutura helicoidal do DNA 
• Dímeros de pirimidinas 
Como ocorre? 
1- Uma enzima multisubunidades (excinuclease) 
hidrolisa duas ligações fosfodiésteres, uma de 
cada lado da distorção provocada pela lesão. 
2- Os oligonucleotídios retirados são liberados do 
duplex quando a helicase rompe as ligações de 
hidrogênio 
3- O espaço é preenchido por uma DNA-
polimerase 
4- A DNA-ligase fecha o corte 
 
Mutações em genes que estão envolvidos no reparo 
por excisão de nucleotídeos → Xeroderma 
pigmentosum 
• Alta susceptibilidade ao câncer de pele e 
extrema sensibilidade à luz solar 
• Gene POLH 
• Danos que são reparados sem a remoção de 
uma base ou nucleotídeo 
Ex: fotorreativação direta de dímeros de pirimidina → 
DNA-fotoliases 
• A fotoliase usa a energia proveniente da luz 
visível para reverter a lesão (dímeros de 
pirimidinas) 
• Não existe em humanos 
 
 
Reparo direto de bases alquiladas 
• Através de uma metil-transferase que transfere 
o metil da O6-metilguanina para um resíduo de 
cisteína da proteína 
 
Existem alquilações que não podem ser corrigidos pela 
metil-transferase 
• 1-metiladenina e 3-metilcitosina 
• Usa a AlkB 
 
Efeito de lesões sobre a replicação do DNA 
✓ Quebras na fita dupla 
✓ Ligações cruzadas na fita dupla 
✓ Lesões em um DNA de fita simples 
✓ Fita complementar é, ela mesma, danificada ou 
está ausente 
Surgem mais frequentemente quando a forquilha 
encontra lesões não reparadas no DNA 
• Lesões não reparadas → quando a maquinaria 
de síntese chega a esse ponto e não consegue 
prosseguir com a síntese → mecanismo 
diferente de reparo (não tem uma fita molde, 
pois a forquilha tá aberta) 
Na ausência de uma segunda fita, a informação 
necessária para um reparo preciso deve vir de um 
cromossomo separado e homólogo → 
recombinação genética de homólogos 
Reparo de excisão de nucleotídeo 
Reparo direto 
Lesões não reparadas 
 
LORRANE BRAGA RANGEL LXIX - UFG 
• Em algumas condições uma segunda via de 
reparo, a síntese de DNA translesão propensa 
a erro, se torna disponível