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DNA double-strand break
repair-pathway choice in somatic
mammalian cells
Scully R, Panday A, Elango R, Willis NA. DNA double-strand break repair-pathway choice in somatic mammalian cells. Nat Rev Mol Cell Biol. 2019;20(11):698-714. doi:10.1038/s41580-019-0152-0

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Fig. Double-strand breaks repair pathways. (Brochier & Langley. 2013)

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 Reparación de DSB, la unión de extremos no homólogos (NHEJ) 

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 Reparación de DSB, la unión de extremos no homólogos (NHEJ) 

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La importancia de la reparación de roturas de doble cadena de ADN (DSB). En el mantenimiento de la estabilidad genómica y cómo los mecanismos de control aseguran una reparación adecuada en diferentes contextos celulares.

Las DSB pueden ocurrir debido a roturas en los cromosomas, problemas en la replicación del ADN o la exposición de los telómeros. Estas roturas representan una amenaza inmediata para el genoma, pueden desencadenar reordenamientos cromosómicos, afectando la estructura y función de los genes, y están relacionadas con enfermedades genéticas hereditarias, incluyendo cáncer, trastornos del desarrollo y envejecimiento prematuro

Existen dos vías principales de reparación de DSB: la unión de extremos no homólogos (NHEJ) y la recombinación homóloga (HR). La NHEJ  es una vía rápida que une los extremos rotos con poca atención a la secuencia del ADN y no requiere secuencias homólogas extensas, mientras que la HR utiliza una molécula donante con homología de secuencia.

El proceso de NHEJ comienza con la unión de la proteína Ku70-Ku80 a los extremos de la DSB, seguida de la reclutación de otras proteínas involucradas en la reparación. La reparación de DSB implica una secuencia de eventos que incluye la alineación de los extremos de ADN y el procesamiento de los mismos antes de la ligación. La regulación de este proceso es crucial y está influenciada por la fosforilación de la cinasa dependiente de ADN (DNA-PKcs) y otras enzimas.

Además, se menciona que no todas las roturas son iguales y que existen mecanismos de control para garantizar que la vía de reparación correcta se active según el contexto celular y las condiciones cromatínicas locales. Además, se discute cómo se regula la reparación en horquillas de replicación de ADN estancadas, que difiere de la reparación de DSB convencionales.

Referencias:

Scully R, Panday A, Elango R, Willis NA. (2019). DNA double-strand break repair-pathway choice in somatic mammalian cells. Nat Rev Mol Cell Biol. doi: 10.1038/s41580-019-0152-0. Epub 2019 Jul 1. PMID: 31263220; PMCID: PMC7315405.

Brochier C, Langley B. (2013). Chromatin Modifications Associated with DNA Double-strand Breaks Repair as Potential Targets for Neurological Diseases. Neurotherapeutics : the journal of the American Society for Experimental NeuroTherapeutics. 10. 10.1007/s13311-013-0210-9.

Integrantes del grupo:

Nicol Cabiativa
Fernanda Ramírez
Natalia Sierra

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Es un proceso que repara las roturas de doble cadena en el ADN preservando la integridad genómica, la cual está asociada a cáncer de mama y ovario por la predisposición hereditaria de los genes  BRCA1 y 2; Surge en la fase S y G2 del ciclo celular con la formación de filamentos nucleoproteicos RAD51 producidos por la resección de extremos en el ADN de cadena sencilla (ssDNA). La resección es facilitada por interacciones con proteínas como CtIP, Ku70–Ku80 y proporciona un punto de entrada para la resección a mayor distancia, mediada por enzimas como la exonucleasa 1, la endonucleasa DNA2 y la helicasa BLM.

Existen diversas vías para la reparación por RH, no obstante, la principal vía es conocida como "unión de hebras dependiente de síntesis" (SDSA), implica la invasión mediada por RAD51 de un extremo del DSB y en la que no hay recombinación cruzada puesto que sólo un extremo de la rotura es invadido por la hebra homóloga mientras el otro se somete a resección. Por otro lado, la vía clásica de HR en la recombinación meiótica si involucra la formación de una unión Holliday doble (dHJ), invadiendo ambas hebras del DSB y permitiendo la recombinación cruzada.

Referencias:
Scully R, Panday A, Elango R, Willis NA. DNA double-strand break repair-pathway choice in somatic mammalian cells. Nat Rev Mol Cell Biol. 2019;20(11):698-714. doi:10.1038/s41580-019-0152-0

Integrantes:
Cristian Alexander Florez Vargas
Laura Sofía Herrera Guáqueta