Reparo de ADN: diferenças entre revisões
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{{Genética}}
'''Reparação de ADN''' é um conjunto de processos pela qual a [[célula]] identifica e corrige os danos das moléculas de DNA que codificam o seu [[genoma]]. Em células humanas, tanto atividades [[metabolismo|metabólicas]] normais quanto fatores ambientais (como raios [[UV]]) podem causar danos no [[ADN]], resultando em cerca de {{fmtn|1000000}} [[lesão molecular|lesões moleculares]] individuais por dia. <ref name="lodish">Lodish H, Berk A, Matsudaira P, Kaiser CA, Krieger M, Scott MP, Zipursky SL, Darnell J. (2004). Molecular Biology of the Cell, p963. WH Freeman: New York, NY. 5th ed.</ref> Muitas dessas lesões causam danos estruturais à molécula de ADN e podem alterar ou eliminar a habilidade celular para transcrição gênica. Outras lesões provocam mutações potencialmente prejudiciais no genoma celular, que afeta a sobrevivência de suas células irmãs que depois sofrem [[mitose]]. Como consequência, o processo de reparo de ADN precisa estar operando constantemente para resolver rapidamente os danos na estrutura do ADN. <ref name="acharya">{{
A taxa de reparo de ADN é dependente de muitos fatores, inclusive o tipo de célula, a idade celular e o meio extracelular. Uma célula que tem acumulado uma grande quantidade de danos de ADN, ou que não repare efetivamente os danos incorridos nele, terá um dos três possíveis destinos:
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# [[carcinogênese]], a formação de [[câncer]].
A maioria das células no corpo primeiramente tornam-se senescentes. Então, depois de danos irreparáveis ao ADN, ocorre a apoptose. Nesse caso, a apoptose funciona como um "último recurso" prevenindo a célula de tornar-se carcinogênica ameaçando o organismo.<ref name="browner">{{
Quando as células tornam-se senescentes, alterações na biossíntese fazem com que funcionem menos eficientemente. A capacidade do reparo de ADN de uma célula é vital para a integridade do genoma e, consequentemente, para o seu funcionamento normal e o do organismo. Sabe-se que vários genes que inicialmente foram demonstrados como influentes na [[longevidade]] estão envolvidos em proteção e reparo aos danos no ADN.<ref name="NYT-20151007-wjb">{{
Em 2015 o [[Prêmio Nobel de Química]] foi concedido [[Tomas Lindahl]], [[Paul Modrich]] e [[Aziz Sancar]] pelos estudos mecanicísticos para reparo de DNA.<ref name="NYT-20151007-wjb">{{
== Danos no ADN ==
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## Produtos industrializados, tais como [[hidrocarbonetos]] e derivados da fumaça do [[cigarro]], como a [[nicotina]];
## Câncer por métodos de tratamento tais como a [[quimioterapia]] e [[radioterapia]];
## [[vírus]].<ref name="pmid10547702">{{
|vauthors=Roulston A, Marcellus RC, Branton PE |
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| volume = 53
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| pmid = 10547702
| doi = 10.1146/annurev.micro.53.1.577
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É importante distinguir entre os danos de DNA e mutação, os dois principais tipos de erros no DNA, pois são fundamentalmente diferentes. Os danos são anormalidades físicas na molécula, como as quebras das ligações simples e duplas, os resíduos de 8’-oxo-deoxiguanosina e adutos de hidrocarbonetos aromáticos policíclicos. Eles podem ser causados pela recodificação por enzimas, e, também, eles podem ser corretamente reparados se a informação redundante, como as sequências não danificadas na extremidade dos complementos de DNA ou em um cromossomo homólogo, é disponível para cópia. Se a célula retém os danos de DNA, a transcrição do gene pode ser evitada, e, também, a tradução dentro da proteína pode também ser bloqueada. A replicação pode também ser bloqueada ou a célula pode morrer.
Em contraste dos danos de DNA, uma mutação é uma alteração na base da sequência do DNA. Uma mutação não pode ser recodificada por enzimas, uma vez que a alteração da base é presente de ambas as extremidades de DNA, e, também, uma mutação não pode ser reparada. Em nível celular, as mutações podem causar alterações na função e na regulação protéica. As mutações são replicadas quando a célula replica. Na população das células, as mutantes podem crescer ou decrescer de acordo com a freqüência dos efeitos da mutação e na habilidade da célula de sobreviver e reproduzir. Apesar das diferenças distintas de uma para outra, os danos de DNA e as mutações são relatadas porque os danos de DNA muitas vezes causam erros na síntese de DNA durante a replicação ou reparação; estes erros é a maior fonte de mutações. <ref name="nDNA">{{
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| url=http://www.benbest.com/lifeext/Nuclear_DNA_in_Aging.pdf |
| doi = 10.1089/rej.2009.0847 | pmid=19594328 }}</ref>
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Defeitos no mecanismo de reparação são responsáveis por muitas desordens genéticas, incluindo:
* ''Xeroderma pigmentosum'': Hipersensibilidade à luz do sol/UV, resultando num aumento do câncer de pele e envelhecimento precoce; <ref name="Andrews">James, William; Berger, Timothy; Elston, Dirk (2005). ''Andrews' Diseases of the Skin: Clinical Dermatology''. (10th ed.). Saunders. ISBN 0-7216-2921-0.</ref>
* [[Síndrome de Cockayne]]: Hipersensibilidade à UV e a agentes químicos;<ref>{{
* Tricotiodistrofia: Pele sensível e cabelos e unhas frágeis;<ref>Lambert WC, Gagna CE and Lambert MW. Trichothiodystrophy: Photosensitive, TTD-P, TTD, Tay Syndrome.PMID 20687499</ref>
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Outras desordens do reparo de DNA incluem:
* Síndrome de Werner;<ref name="Andrews">James, William; Berger, Timothy; Elston, Dirk (2005). ''Andrews' Diseases of the Skin: Clinical Dermatology''. (10th ed.). Saunders. ISBN 0-7216-2921-0.</ref>
* Síndrome de Bloom: hipersensibilidade a luz solar, alta incidência de malignização celular, especialmente leucemias;<ref>{{
* Ataxia Telangiectasia: sensibilidade à [[radiação ionizante]] e alguns agentes químicos.
<ref>{{
As doenças acima são frequentemente chamadas de “progerias segmentais” (doenças do envelhecimento precoce) porque suas vítimas aparentam ser anciãs e sofrem de doenças relacionadas ao envelhecimento numa idade que são muito mais novas do que elas de fato aparentam ser.
Outras doenças associadas com redução do reparo do DNA são [[anemia de Fanconi]], câncer de seio e de cólon hereditários.<ref name=NCI2014Def>{{
==Reparo de DNA e evolução==
Os processos básicos de reparo de DNA são altamente conservativas tanto de [[procarioto]]s e de [[eucarioto]]s e até entre [[fago]]s (vírus que infetam bactérias); como também, grande quantidade de organismos, genomas e mecanismos de reparo complexos. <ref name="Cromie">{{
Os [[fóssil|fósseis]] indicam que uma única célula viva principiava a proliferação no planeta, em algum momento durante o período [[
=== Velocidade das alterações evolutivas===
Em algumas situações, os danos de DNA não são reparados, ou é reparado por um mecanismo propenso a erros que resultam em uma alteração segundo a sequência original. Quando isto acontece, a mutação pode propagar dentro dos genomas da progenia da célula. Tal acontecimento deve em uma linha germinal celular que pode eventualmente produzir um [[gameta]], a mutação tem o potencial de ser passado para o organismo descendente. A velocidade das evoluções nas espécies em particular (ou, em um gene em particular) é uma função da taxa de mutação. Como uma conseqüência, a velocidade e a precisão dos mecanismos de DNA influenciam sobre os processos de mudança evolucionária. <ref name="Maresca">{{
==Tecnologia de reparo de DNA==
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