Quebras no DNA, também conhecidas como danos ao DNA, podem ocorrer devido a vários fatores, como exposição à radiação, estresse oxidativo e erros durante a replicação do DNA. As células desenvolveram vários mecanismos para reparar essas quebras e manter a estabilidade genômica. Aqui estão os principais mecanismos envolvidos no reparo do DNA:

1. Junção de extremidade não homóloga (NHEJ) :
- Este é um caminho de reparo relativamente rápido e sujeito a erros que une diretamente as extremidades quebradas do DNA sem usar um modelo.
- NHEJ é particularmente importante na reparação de quebras de cadeia dupla (DSBs) que ocorrem durante a recombinação V(D)J, um processo que gera diversidade em anticorpos e receptores de células T.
- As principais proteínas envolvidas no NHEJ incluem o heterodímero Ku70/Ku80, DNA-PKcs, Artemis e o complexo XRCC4-Ligase IV.

2. Recombinação Homóloga (HR) :
- HR é uma via de reparo mais precisa que utiliza uma sequência de DNA homóloga como modelo para reparar com precisão o DNA danificado.
- A HR desempenha um papel crucial na reparação de DSBs durante a replicação do ADN e em resposta aos danos no ADN causados ​​pela radiação ionizante.
- As principais proteínas envolvidas na HR incluem o complexo MRN (Mre11, Rad50, NBS1), BRCA1, BRCA2, RAD51 e várias DNA polimerases e helicases.

3. Reparo por Excisão de Base (BER) :
- BER é uma via que repara bases individuais danificadas ou modificadas no DNA.
- Envolve a remoção de bases danificadas por DNA glicosilases específicas, seguida pela substituição da base excisada por um nucleotídeo correto por DNA polimerase e ligase.

4. Reparo por Excisão de Nucleotídeos (NER) :
- NER é uma via que remove lesões volumosas do DNA, como as causadas pela radiação ultravioleta (UV), que podem distorcer a estrutura do DNA.
- NER envolve o reconhecimento do local danificado por proteínas específicas, seguido pela excisão de um pequeno segmento de DNA contendo a lesão e subsequente síntese de reparo do DNA.

5. Reparo de incompatibilidade (MMR) :
- A MMR detecta e corrige erros que ocorrem durante a replicação do DNA, garantindo a fidelidade do DNA recém-sintetizado.
- As proteínas MMR, incluindo MLH1, MSH2, MSH6 e PMS2, identificam pares de bases incompatíveis ou pequenos loops de inserção/deleção e iniciam o processo de reparo.

Esses mecanismos de reparo do DNA trabalham juntos para manter a integridade e a estabilidade do genoma. A reparação disfuncional do ADN pode levar à instabilidade genómica, que está associada a várias doenças, incluindo cancro e doenças neurodegenerativas.