As células desenvolveram mecanismos sofisticados para reparar danos no DNA e manter a integridade genômica. A seleção da via apropriada de reparo de danos ao DNA depende de vários fatores, incluindo o tipo de dano ao DNA, o estágio do ciclo celular e a disponibilidade de proteínas de reparo específicas. Aqui estão os principais fatores envolvidos na seleção de vias de reparo de danos ao DNA:

Tipo de dano ao DNA: Diferentes vias de reparo de danos ao DNA são especializadas no tratamento de tipos específicos de danos ao DNA. Por exemplo, o reparo por excisão de base (BER) é responsável por reparar lesões pequenas e não volumosas de DNA, como bases oxidadas e quebras de fita simples. Por outro lado, a recombinação homóloga (HR) e a junção final não homóloga (NHEJ) estão envolvidas na reparação de quebras de cadeia dupla (DSBs), que são lesões de DNA mais complexas e potencialmente letais.

Estágio do ciclo celular: O estágio do ciclo celular também influencia a escolha da via de reparo de danos ao DNA. Em geral, a HR é a via de reparo DSB predominante durante as fases S e G2 do ciclo celular, quando as cromátides irmãs estão disponíveis como modelos para um reparo preciso. No entanto, o NHEJ pode operar durante todo o ciclo celular, inclusive em células que não se dividem.

Disponibilidade de proteínas de reparo: A disponibilidade e atividade de proteínas de reparo específicas desempenham um papel crucial na determinação da escolha da via de reparo de danos ao DNA. Por exemplo, a presença das proteínas BRCA2 e RAD51 é essencial para a HR, enquanto as proteínas Ku70 e Ku80 são necessárias para o NHEJ. Se as proteínas-chave para uma via específica forem deficientes ou mutadas, a célula pode depender de vias de reparação alternativas ou sofrer mecanismos de reparação propensos a erros.

Vias de sinalização de danos ao DNA: Danos no DNA desencadeiam a ativação de várias vias de sinalização que coordenam as respostas celulares, incluindo o reparo do DNA. Essas vias, como as vias ATM (ataxia-telangiectasia mutada) e ATR (ataxia-telangiectasia e relacionadas ao Rad3), ajudam a recrutar proteínas de reparo para o local do dano e promovem a escolha de vias de reparo específicas.

Contexto celular e modificações epigenéticas: O contexto celular e as modificações epigenéticas também podem influenciar a seleção da via de reparo de danos ao DNA. Por exemplo, certos tipos de danos no ADN podem ser mais prevalentes em tipos de células ou tecidos específicos, levando à utilização preferencial de certas vias de reparação. Modificações epigenéticas, como metilação do DNA e modificações de histonas, podem afetar a estrutura e a acessibilidade da cromatina, influenciando assim a eficiência e a escolha das vias de reparo do DNA.

Em resumo, as células selecionam vias de reparo de danos ao DNA com base no tipo de dano ao DNA, estágio do ciclo celular, disponibilidade de proteínas de reparo, vias de sinalização de danos ao DNA e contexto celular. A seleção da via de reparo apropriada é crítica para manter a estabilidade genômica, prevenir mutações e garantir o funcionamento celular adequado.