O ADN, em cada uma das nossas células
sofre danos dezenas de milhares de vezes por dia.
Multiplicando isto pelas centenas de biliões de células do nosso corpo,
obtemos cinco triliões de erros no ADN, por dia.
O ADN contém as instruções
das proteínas de que as células precisam para funcionar,
as alterações provocam problemas graves, como o cancro.
Os erros surgem de diversas formas.
ás vezes os nucleótidos, os blocos de construção do ADN, ficam danificados,
outras vezes são combinados incorretamente,
provocando mutações.
As falhas numa ou nas duas cadeias podem interferir na replicação do ADN,
ou até misturar as secções do ADN.
Felizmente, as nossas células têm mecanismos para reparar
a maior parte destes problemas,
na maior parte das vezes.
Todos os mecanismos de reparação dependem de enzimas especializadas
responsáveis por responder aos diferentes tipos de danos.
Um erro comum é a combinação incorreta das bases.
Cada nucleótido contém uma base.
Durante a replicação do ADN,
a enzima polimerase do ADN deve obter o parceiro certo
para emparelhar com cada base em cada cadeia.
A adenina com a timina e a guanina com a citosina.
Mas, uma vez em cada cem mil adições,
faz um erro.
A enzima repara logo na maior parte desses erros
e corta alguns nucleótidos substituindo-os pelos corretos.
E, para o caso, de escaparem alguns,
vem a seguir um segundo conjunto de proteínas para verificar.
Se encontram um emparelhamento errado,
cortam o nucleótido incorreto e substituem-no.
Chama-se a isso reparação do emparelhamento.
Em conjunto, estes dois sistemas reduzem o número
dos erros de emparelhamento das bases
para cerca de um em mil milhões.
Mas o ADN também pode ficar danificado, depois da replicação.
Muitas moléculas diferentes podem causar alterações químicas aos nucleótidos.
Algumas delas provêm da exposição ao ambiente,
como certos compostos no fumo do tabaco.
Mas outras são moléculas que se encontram naturalmente nas células,
como o peróxido de hidrogénio.
Certas alterações químicas são tão comuns
que têm enzimas específicas atribuídas para inverter os danos.
Mas a célula também tem outras vias mais gerais de reparação.
Se só há uma base danificada.
normalmente pode ser ajustada por um processo
chamado reparação por excisão da base.
Uma enzima retira a base danificada
e outras enzimas recortam o local e reparam os nucleótidos.
A luz UV também pode causar danos, que são mais difíceis de reparar.
Por vezes, faz com que dois nucleótidos adjacentes fiquem colados,
distorcendo a forma de duplo hélice do ADN.
Os danos como este exigem um processo mais complicado
chamado reparação por excisão do nucleótido.
Uma equipa de proteínas remove uma longa cadeia
com cerca de 24 nucleótidos,
e substitui-os por outros novos.
A radiação de alta frequência, como os raios gama e os raios-X,
causam um tipo diferente de danos.
Podem cortar uma ou as duas cadeias da estrutura do ADN.
As quebras duplas das cadeias são as mais perigosas.
Basta uma para causar a morte da célula.
As duas vias mais comuns para reparar a quebra da cadeia dupla
chamam-se recombinação homóloga e junção de terminais não homóloga.
A recombinação homóloga usa como modelo
uma secção não danificada de ADN semelhante .
As enzimas entrelaçam as cadeias danificadas e não danificadas,
levam-nas a trocar sequências de nucleótidos
e, por fim, preenchem os vazios em falta
para acabarem com dois segmentos completos de cadeia dupla.
A junção de terminais não homólogos, por outro lado,
não se baseia num modelo.
Uma série de proteínas recorta alguns nucleótidos
e depois funde os terminais quebrados um no outro.
Este processo não é rigoroso.
Pode fazer com que os genes fiquem misturados ou mudem de lugar.
Mas é útil quando não há um ADN semelhante disponível.
Claro que as alterações de ADN nem sempre são más.
As mutações benéficas permitem que uma espécie evolua.
Mas, na maior parte das vezes, queremos que o ADN se mantenha o mesmo.
Os defeitos na reparação do ADN
estão associados ao envelhecimento prematuro
e a muitos tipos de cancro.
Por isso, se andam à procura da fonte da juventude,
ela já está a funcionar nas vossas células,
milhares e milhares de milhões de vezes por dia.