miniatura|dereita|300px|Lesión no ADN: dímero de timina. Os dímeros de pirimidina son lesións moleculares producidas no ADN formadas por bases timina ou citosina (bases pirimidínicas) adxacentes, que se unen entre si de forma anormal formando dímeros, e que son causadas por reaccións fotoquímicas coa luz ultravioleta. A luz ultravioleta induce a formación de enlaces covalentes por reaccións localizadas en dobres enlaces C=C . No ARN bicatenario, poden tamén acumularse dímeros de uracilo como resultado da radiación ultravioleta (UV). Dous produtos comúns da irradiación UV son os dímeros de pirimidina ciclobutano (CPDs, en inglés, entre os que se inclúen os dímeros de timina) e os fotoprodutos 6,4. Estas lesións premutaxénicas alteran a estrutura do ADN e consecuentemente inhiben as polimerases e fan que se deteña a replicación. Os dímeros poden ser reparados por fotorreactivación ou reparación por escisión de nucleótidos, pero os dímeros que non se reparan son mutaxénicos. Os dímeros de pirimidina son unha causa importante de melanomas en humanos.
Tipos de dímeros alt=Fotodímeros|miniatura|350x350px|Esquerda: Fotoproduto de espora (atopados en esporas de Bacillus irradiadas con UV). Dereita: Dímero de pirimidina ciclobutano. Un dímero de pirimidina ciclobutano (CPD) contén un anel de catro membros orixinado polo acoplamento de dobres enlaces C=C das pirimidinas. Estes dímeros interfiren co apareamento de bases durante a replicación do ADN, orixinando mutacións.
Os fotoprodutos 6,4 ou 6,4 pirimidina-pirimidonas, aparecen cunha frecuencia 3 veces menor ca os dímeros de pirimidina ciclobutano, pero son máis mutaxénicos. Estudouse o encima bacteriano fotoproduto de espora liase (ou SP liase), que proporciona outra vía encimática para reparar os fotodímeros de timina, na que se require S-adenosilmetionina.
Mutaxénese Os encimas ADN polimerases translesión introducen frecuentemente mutacións en dímeros de pririmidina, tanto en procariotas (mutaxénese SOS) coma en eucariotas. Aínda que os dímeros de pirimidina ciclobutano timina-timina (dímeros de timina) son as lesións máis frecuentes causadas pola luz UV, as polimerases translesión son tendentes á introdución de adeninas (A), de modo que os dímeros TT son a miúdo replicados correctamente. Por outra parte, as citosinas (C) implicadas nos dímeros de pirimidina ciclobutano tenden a ser desaminadas, inducindo unha transición de C a T.
Reparación do ADN
Os dímeros de pirimidina introducen cambios conformacionais locais na estrutura do ADN, os cales permiten o recoñecemento da lesión polos encimas reparadores. Na maioría dos organismos (agás os mamíferos placentarios como os humanos) poden ser reparados por fotorreactivación. A fotorreactivación é un proceso de reparación no cal uns encimas fotoliases reverten directamente os dímeros de pirimidina ciclobutano por reaccións fotoquímicas. As lesións na febra do ADN son recoñecidas por estes encimas, o que vai seguido da absorción de lonxitudes de onda >300 nm (é dicir, luz solar e fluorescencia), o que impulsa a catálise. Esta absorción permite que ocorran as reaccións fotoquímicas, o que dá lugar á eliminación de dímeros de pirimidina, que volven ao seu estado orixinal.Friedberg, Errol C. (23 de xaneiro de 2003) "DNA Damage and Repair". Nature 421, 436-439.
A reparación por escisión de nucleótidos é un mecanismo máis xeral de reparación de lesións no ADN. Este proceso escinde os dímeros de pirimidinas ciclobutano, e sintetiza novo ADN para substituír a rexión que rodea a lesión na molécula. Na enfermidade xenética humana xeroderma pigmentoso está ausente o mecanismo de reparación por escisión de nucleótidos, e isto dá lugar a unha decoloración da pel e moitos tumores ao expoñer a pel á luz ultravioleta. Os dímeros de pirimidina non reparados en humanos poden orixinar melanomas.
Notas
Categoría:ADN Categoría:Mutacións