Diferença entre quebra de fita simples e quebra de fita dupla

Diferença de chave - Single Strand Break vs Double Strand Break
 

O dano ao DNA é uma alteração da sequência de DNA no material genético. Existem vários tipos de danos no DNA. Entre eles, quebras de fita simples e quebras de fita dupla são dois tipos de danos ao DNA que causam a alteração da estrutura química do DNA. Quebra de fita simples é o dano ao DNA que ocorre em uma fita das fitas duplas, portanto, apenas um defeito na fita quebra um dano no DNA. A quebra de fita dupla é um dano ao DNA que ocorre em ambas as fitas, portanto, a estrutura química de ambas as fitas é alterada no dano da fita dupla. Isto é o diferença chave entre quebra de fita simples e quebra de fita dupla.

CONTEÚDO

1. Visão geral e principais diferenças
2. O que é quebra de fita simples
3. O que é quebra de fita dupla
4. Semelhanças entre quebra de fita simples e quebra de fita dupla
5. Comparação lado a lado - quebra de fita simples vs quebra de fita dupla em forma de tabela
6. Resumo

O que é quebra de fio único?

Devido a razões diferentes, uma fita da dupla hélice do DNA pode ser danificada. Quando o fio único está danificado, é conhecido como quebra de fio único. A sequência nucleotídica de uma única fita é alterada nesse tipo de dano ao DNA. A espinha dorsal do açúcar-fosfato de um fio fica danificada durante a quebra do fio único. Quebras de fita simples são o tipo mais comum de dano ao DNA observado nos organismos. Diz-se que as quebras de fita simples têm maior frequência de ocorrência por célula por dia devido a metabólitos intracelulares e decaimento espontâneo de DNA.

Quebras de fita simples podem ser facilmente reparadas por vários mecanismos de reparo. Quando um fio está danificado, um fio complementar pode ser usado como fio guia para corrigir o dano. Diferentes mecanismos de reparo por excisão ajudam a corrigir nucleotídeos errados ou danificados. Eles são reparo de excisão de base, reparo de incompatibilidade, reparo de excisão de nucleotídeo, etc..

Figura 01: Quebra de fio único

Existem diferentes fatores que causam quebras de fita simples, como radiação ionizante, UV, produtos químicos perigosos, radicais livres etc..

O que é quebra de fita dupla?

A quebra de fita dupla é outro tipo de dano ao DNA observado no material genético dos organismos. Ambos os fios da dupla hélice são alterados ou quebrados nesse tipo de dano ao DNA. A espinha dorsal do açúcar-fosfato de ambas as vertentes quebra em um ponto. Se eles acontecem, isso cria efeitos prejudiciais. E eles são difíceis de reparar pelos mecanismos normais de reparo. No entanto, alguns dos danos podem ser reparados pelos mecanismos de reparo de excisão, como reparo de quebra de fita dupla, reparo de excisão de nucleotídeo etc. Se as quebras de fita dupla não forem reparadas, elas podem causar uma mutação que leva à morte celular. E também fios quebrados podem levar a deleções, translocações, etc. As deleções e translocações podem ser causadas por sérios problemas de saúde ou doenças como cânceres devido a rearranjos genômicos.

Figura 02: Quebra de fita dupla no DNA

Em comparação com as quebras de fita simples, as quebras de fita dupla raramente ocorrem nas células vivas. As quebras de fita dupla devem-se a diferentes razões, como radiação UV, produtos químicos, irradiação, radiação ionizante, etc..

Quais são as semelhanças entre quebra de fita simples e quebra de fita dupla?

• Quebra de fita simples e quebra de fita dupla são dois tipos de danos ao DNA que ocorrem nas células vivas.
• Nos dois tipos, a espinha dorsal do açúcar-fosfato quebra.
• Ambos podem levar a mutações.
• Ambos os tipos de danos podem ser reparados por mecanismos de reparo celular.

Qual é a diferença entre quebra de fita simples e quebra de fita dupla?

Single Strand Break vs Double Strand Break
Quebra de fita simples é o dano ao DNA que ocorre em uma fita da dupla hélice do DNA.	Quebra de fita dupla é o dano ao DNA que ocorre em ambas as fitas da dupla hélice do DNA.
Ocorrência
Quebras de fita simples são muito comuns.	Quebras de fita dupla são comparativamente raras.
Reparação
Quebras de fita simples podem ser facilmente reparadas pelo mecanismo de reparo celular.	As quebras de fita dupla não podem ser facilmente reparadas pelos mecanismos de reparo celular.
Efeito
Quebras de fita simples não são letais.	Quebras de fita dupla são letais, pois causam doenças diferentes.
Espinha dorsal do açúcar-fosfato
A espinha dorsal do açúcar-fosfato de uma fita é dividida em fita simples	Os backbones de açúcar e fosfato de ambos os filamentos são divididos em filamento duplo

Resumo - Único Strand Break vs Double Strand Break 

Os danos no DNA são de vários tipos e ocorrem com alta frequência nas células. Quebra de fita simples e quebra de fita dupla são dois tipos de danos no DNA. Quando um fio é quebrado e a estrutura química é alterada em um fio, esse tipo de dano é conhecido como quebra de fio único. A espinha dorsal do açúcar-fosfato de um fio é quebrada em uma única ruptura Quando os dois fios são quebrados devido aos danos que ocorrem no esqueleto de açúcar e fosfato de ambos os lados, esse tipo de dano é conhecido como quebra de fio duplo. As quebras de fita simples são o tipo mais comum de dano ao DNA e são reparadas pelos mecanismos de reparo facilmente. No entanto, as quebras de fita dupla são raras e resultam em efeitos prejudiciais se não forem reparadas imediatamente. Eles podem causar mutações, morte celular, câncer etc. Essa é a diferença entre quebra de fita simples e quebra de fita dupla.

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Referência:

1.Nature News, Nature Publishing Group. Disponivel aqui  
2.Caldecott, KW. "Reparo de ruptura de fita simples e doença genética." Comentários da natureza. Genetics., Biblioteca Nacional de Medicina dos EUA, agosto de 2008. Disponível aqui  

Cortesia da imagem:

1. 'Diagrama de detecção nanopore de danos no DNA' Por Chantelmao - Trabalho próprio, (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia  
O processo de reparo do DNA ocorre em duas etapas: o reparo do DNA e o processo de recombinação homóloga do DNA.