Tipo de daño en el ADN: Los diferentes tipos de daño al ADN requieren vías de reparación específicas. Por ejemplo, las roturas de doble cadena (DSB) se pueden reparar mediante recombinación homóloga (HR) o unión de extremos no homólogos (NHEJ). HR requiere una plantilla homóloga, como la cromátida hermana, para reparar con precisión el DSB, mientras que NHEJ liga directamente los extremos del ADN roto sin una plantilla.
Contexto celular: La elección de la vía de reparación del ADN también puede verse influenciada por el contexto celular. Por ejemplo, en las células que se dividen activamente, la HR es la vía predominante para la reparación de DSB, ya que garantiza una reparación precisa utilizando la cromátida hermana como plantilla. Por el contrario, las células inactivas o diferenciadas terminalmente dependen principalmente de NHEJ para la reparación de DSB, ya que HR requiere la replicación del ADN para generar una plantilla de cromátida hermana.
Disponibilidad de componentes de reparación: La disponibilidad y actividad de las proteínas y cofactores de reparación del ADN juegan un papel crucial en la determinación de la elección de la vía de reparación. Por ejemplo, si las proteínas HR como BRCA1, BRCA2 o Rad51 están mutadas o comprometidas, la HR se altera y las células pueden usar predominantemente NHEJ para la reparación de DSB.
Vías de señalización celular: El daño del ADN desencadena varias vías de señalización celular que pueden influir en la selección de la vía de reparación del ADN. Por ejemplo, la activación de las proteínas quinasas ATM (ataxia-telangiectasia mutada) y ATR (ataxia-telangiectasia y relacionada con Rad3) en respuesta al daño del ADN promueve la HR al estabilizar las horquillas de replicación y activar los factores de HR.
Modificaciones postraduccionales: Las modificaciones postraduccionales de las proteínas reparadoras del ADN pueden modular su actividad e interacciones, influyendo así en la elección de la vía de reparación del ADN. Por ejemplo, la fosforilación de residuos específicos en proteínas HR por ATM o ATR puede mejorar su reclutamiento en sitios de daño del ADN y estimular la actividad HR.
Modificaciones epigenéticas: Las modificaciones epigenéticas, como la metilación del ADN y las modificaciones de histonas, pueden afectar la accesibilidad y reparación del ADN dañado. Por ejemplo, las regiones de heterocromatina, que están densamente empaquetadas y reprimidas transcripcionalmente, son más propensas a dañar el ADN y pueden repararse de manera menos eficiente en comparación con las regiones de eucromatina.
En general, las células integran varios factores, incluido el tipo de daño del ADN, el contexto celular, la disponibilidad de componentes de reparación, las vías de señalización celular, las modificaciones postraduccionales y las modificaciones epigenéticas, para seleccionar la vía adecuada de reparación del daño del ADN. Esto asegura una reparación eficiente y precisa del daño del ADN, preservando la integridad del genoma y previniendo la acumulación de mutaciones que pueden provocar enfermedades como el cáncer.
