INTRODUCCION

El DNA es una de las moléculas celulares más susceptible al daño ambiental. Cuando se afecta por radiación ionizante, el esqueleto de la molécula de DNA sufre con frecuencia roturas; cuando se expone a diversos reactivos químicos, algunos de los cuales se generan por el metabolismo de la célula misma, las bases de una molécula de DNA pueden alterarse de manera estructural; cuando se someten a radiación de tipo ultravioleta, las pirimidinas adyacentes en las cadenas de DNA tienden a interactuar entre sí para formar complejos covalentes y crear un dímero (fig. 13-25). De igual forma, la absorción de energía térmica producida por el metabolismo es suficiente para eliminar las bases de adenina y guanina de su unión a los azúcares en el esqueleto de DNA. ¡La magnitud de estas alteraciones espontáneas, o lesiones, puede reconocerse si se considera que cada célula de un mamífero de sangre caliente pierde alrededor de 10 000 bases por día! La falla para reparar estas lesiones produce anomalías permanentes, o mutaciones, en el DNA. Si la mutación tiene lugar en una célula destinada a ser un gameto, la alteración genética puede pasar de una generación a la próxima. Las mutaciones también tienen efectos en las células somáticas (p. ej., células que no pertenecen a la línea germinal): pueden interferir con la transcripción y la replicación, lo que causa la transformación maligna de una célula o acelera el proceso por medio del cual un organismo envejece. Al considerar las consecuencias potencialmente lesivas de las alteraciones en las moléculas del DNA y la elevada frecuencia con que suceden, es esencial que las células posean mecanismos para reparar el DNA dañado. De hecho, las células tienen una amplia variedad de sistemas de reparación que corrigen casi cualquier tipo de daño al cual una molécula de DNA es vulnerable. Se ha estimado que menos de un cambio de base en miles escapa a los sistemas de reparación en una célula. La existencia de estos sistemas provee un excelente ejemplo de los mecanismos moleculares que mantienen la homeostasis celular. La importancia de la reparación del DNA puede reconocerse al examinar las consecuencias que tiene en los seres humanos el resultado de las deficiencias en la reparación del DNA.

Tanto las células procariotas como las eucariotas poseen una variedad de proteínas que recorren extensos tramos de DNA y buscan alteraciones químicas o distorsiones sutiles del DNA dú-plex. En algunos casos, el daño puede repararse de modo directo. Por ejemplo, los seres humanos tienen enzimas que pueden reparar de forma inmediata el daño producido por agentes alquilantes capaces de causar cáncer. Sin embargo, la mayoría de los sistemas de reparación requiere que la sección dañada del DNA se elimine, esto es, se remueva de manera selectiva. Una de las grandes virtudes del DNA dúplex es que cada cadena contiene la información necesaria para la construcción de su contraparte. En consecuencia, si uno o más nucleótidos se eliminan de una cadena, la cadena complementaria puede servir como plantilla para la reconstrucción del dúplex. La reparación del daño del DNA en células eucariotas es complicada por la inaccesibilidad relativa del DNA dentro de las fibras de cromatina plegadas del núcleo.