Reparação do DNA

A taxa de reparo do DNA depende de muitos fatores, incluindo o tipo de célula, a idade da célula, e o ambiente extracelular. Muitos genes que inicialmente mostraram influenciar a vida útil revelaram-se envolvidos no reparo e proteção do DNA.

Os danos e mutações no DNA são fundamentalmente diferentes.

• Os danos são anomalias físicas no DNA, tais como quebras de uma ou duas cordas. Os danos no DNA podem ser reconhecidos pelas enzimas e, portanto, podem ser reparados. O reparo precisa da seqüência não danificada na cadeia de DNA complementar ou em um cromossomo homólogo. Se uma célula retém danos no DNA, a transcrição de um gene pode ser evitada e, portanto, a tradução para uma proteína também será bloqueada. A replicação também pode ser bloqueada ou a célula pode morrer.
• Uma mutação é uma mudança na seqüência base do DNA. Uma mutação não pode ser reconhecida pelas enzimas uma vez que a mudança de base está presente em ambas as cadeias de DNA, portanto, uma mutação não pode ser reparada. A nível celular, as mutações podem causar alterações na função e regulação da proteína. As mutações são replicadas quando a célula se replica. Em uma população de células, as células mutantes aumentarão ou diminuirão a freqüência de acordo com os efeitos da mutação sobre a capacidade da célula de sobreviver e se reproduzir.

Embora diferentes uns dos outros, os danos e mutações no DNA estão relacionados porque os danos no DNA muitas vezes causam erros de síntese de DNA durante a replicação ou reparo; estes erros são uma importante fonte de mutação. Os danos no DNA em células que freqüentemente dividem, porque dão origem a mutações, são uma causa proeminente de câncer. Em contraste, os danos de DNA em células que se dividem com pouca freqüência são provavelmente uma causa proeminente do envelhecimento.

O Prêmio Nobel de Química de 2015 foi para três cientistas que descobriram parte da história do reparo do DNA, cada um deles.

• Tomas Lindahl FRS, que é sueco e trabalha no Reino Unido, descobriu um mecanismo chamado de reparo de excisão de base. Ele contraria a degradação do DNA.
• Aziz Sancar, nascido na Turquia, professor da Universidade da Carolina do Norte, encontrou um reparo de DNA diferente chamado reparo de excisão de nucleotídeos.
• O americano Paul Modrich, da Duke University, na Carolina do Norte, mostrou como as células corrigem as falhas de DNA que ocorrem na divisão celular. Este mecanismo, chamado de reparo de desalinhamento, resulta em uma redução de 1.000 vezes na freqüência de erro quando o DNA é replicado.