Diferença entre reparo por excisão de base e reparo por excisão de nucleotídeos

Diferença chave - reparo por excisão de base vs reparo por excisão de nucleotídeos

O DNA é frequentemente sujeito a danos devido a vários fatores internos e externos. No entanto, os sistemas de reparo celular corrigem imediata e constantemente os danos antes que se tornem mutações ou antes de serem transferidos para as gerações seguintes. Existem três tipos de sistemas de reparo por excisão nas células: reparo por excisão de nucleotídeo (NER), reparo por excisão de base (BER) e reparo de incompatibilidade de DNA (MMR) para reparar danos no DNA de cadeia simples. A principal diferença entre o reparo por excisão de base e o reparo por excisão de nucleotídeos é que O reparo por excisão de base é um sistema simples de reparo que funciona nas células para reparar danos de nucleotídeo isolados causados endogenamente enquanto O reparo por excisão de nucleotídeos é um sistema de reparo complexo que trabalha nas células para reparar regiões danificadas comparativamente maiores causadas exogenamente.

CONTEÚDO
1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é reparo por excisão de base
3. O que é reparo por excisão de nucleotídeos
4. Comparação lado a lado - reparo por excisão de base vs reparo por excisão de nucleotídeos
5. Resumo

O que é reparo por excisão de base?

O reparo por excisão de base é a versão mais simples do sistema de reparo de DNA das células. É usado para reparar pequenos danos no DNA. As bases de DNA são modificadas devido à desaminação ou alquilação. Quando há danos na base, o DNA glicosilase reconhece e ativa o sistema de reparo por excisão de base e o recupera com a ajuda das enzimas endonuclease AP, DNA polimerase e DNA ligase. As etapas a seguir estão envolvidas no sistema BER.

Reconhecimento e remoção de uma base incorreta ou danificada por uma DNA glicosilase para criar um local abásico (locais de perda de bases - locais apiurínicos ou apirimidínicos).
Incisão no local abásico por endonuclease apurínica / apimidínica
Remoção do restante fragmento de açúcar por uma liase ou fosfodiesterase
Preenchimento de lacunas por uma polimerase de DNA
Selagem do nick por uma DNA ligase

Figura 01: Caminho do reparo da excisão da base

O que é reparo por excisão de nucleotídeos?

O reparo por excisão de nucleotídeos (NER) é um importante sistema de reparo por excisão de DNA nas células. Ele é capaz de reparar e substituir regiões danificadas com até 30 bases de comprimento e é direcionado pelo fio de modelo não danificado. Danos comuns ao DNA ocorrem devido à radiação ultravioleta e o NER protege o DNA reparando esses danos imediatamente antes de se tornarem mutações e passarem para as gerações futuras ou causarem doenças. O NER fornece especificamente proteção contra mutações causadas indiretamente por fatores exógenos, como agentes cancerígenos ambientais e químicos. O NER é visto em quase todos os organismos e reconhece danos que causam distorção significativa na hélice do DNA.

O processo NER envolve a ação de muitas proteínas, como XPA, XPB, XPC, XPD, XPE, XPF, XPG, CSA, CSB, etc. e prossegue através de vários mecanismos semelhantes a recortar e colar. Essas proteínas são essenciais para a conclusão do processo de reparo, e um defeito em uma das proteínas NER é vital e pode causar síndromes recessivas raras: xeroderma pigmentoso (XP), síndrome de Cockayne (CS) e a forma fotossensível do distúrbio capilar quebradiço tricotiodistrofia (TTD).

Figura 02: Reparo por excisão de nucleotídeos

Qual é a diferença entre o reparo por excisão de base e o reparo por excisão de nucleotídeos?

Reparo por excisão de base vs Reparo por excisão de nucleotídeo
O reparo por excisão de base (BER) é um sistema de reparo de DNA que ocorre nas células.	O reparo por excisão de nucleotídeos (NER) é outro tipo de sistema de reparo de DNA encontrado nas células.
Reconhecendo adutos de DNA
BER repara danos em pequenos adutos de DNA.	NER repara grandes adutos de DNA.
Danos no DNA
O BER reconhece os danos que não causam distorções significativas na hélice do DNA.	O NER reconhece os danos que causam distorções significativas na hélice do DNA.
Causas de danos no DNA
BER repara os danos causados por mutagênicos endógenos.	NER repara os danos causados por mutagênicos exógenos.
Complexidade
BER é o sistema de reparo menos complexo	É mais complexo que o BER.
Necessidade de proteínas
BER não requer outras proteínas.	O NER requer vários produtos gênicos, especialmente proteínas, para discriminar regiões danificadas e não danificadas.
Aptidão
O BER é adequado para corrigir danos de base única.	NER é adequado para substituir as regiões danificadas.

Resumo - Reparo por excisão de base vs Reparo por excisão de nucleotídeos

NER e BER são dois tipos de processos de reparo por excisão de DNA encontrados nas células. O BER é capaz de reparar pequenos danos causados endogenamente, enquanto o NER é capaz de reparar regiões de danos de até 30 pares de bases causadas principalmente por exogenamente. O BER difere do NER nos tipos de substratos reconhecidos e no evento de clivagem inicial. O BER também pode reconhecer danos que não foram causados por distorções significativas na hélice do DNA, enquanto o NER reconhece distorções significativas da hélice do DNA. Esta é a diferença entre reparo por excisão de base e excisão de nucleotídeo.

Cortesia da imagem:
1. “Dna repair base excersion pt” Por LadyofHats - (Domínio Público) via Commons Wikimedia
2. “Uma representação esquemática de modelos para a via de reparo por excisão de nucleotídeos controlada por proteínas Uvr” Por Rihito Morita, Shuhei Nakane, Atsuhiro Shimada, Masao Inoue, Hitoshi Iino, Taisuke Wakamatsu, Kenji Fukui, Noriko Nakagawa, Ryoji Masui e Seiki Kuramitsu - (CC BY 1.0) via Commons Wikimedia

Referências:
1. Kim, Yun-Jeong e David M. Wilson. "Visão geral da bioquímica de reparo por excisão de base". Farmacologia molecular atual. Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA, janeiro de 2012. Web. 14 Mar. 2017.
2. Boer, Jan De e Jan H.J. Hoeijmakers. "Reparo por excisão de nucleotídeos e síndromes humanas". Carcinogênese. Oxford University Press, 1 de março de 2000. Web. 28 de março de 2017
3. Hoogstraten et al. "Detecção versátil de danos no DNA pela proteína XPC de reparo por excisão de nucleotídeo do genoma global". Journal of Cell Science. The Company of Biologists Ltd, 1 de setembro de 2008. Web. 28 de março de 2017

Ciência e Natureza