As quebras da cadeia dupla do DNA estão entre os tipos mais graves de danos ao DNA. Eles podem ser causados ​​por vários fatores, como radiação, produtos químicos e radicais livres. Se não forem reparadas, as quebras da cadeia dupla podem levar à morte celular ou à instabilidade genómica, uma das principais causas do cancro.

Para evitar tais eventos catastróficos, as células desenvolveram mecanismos intrincados para reparar quebras na cadeia dupla do DNA. Esses mecanismos incluem duas vias principais:recombinação homóloga (HR) e junção final não homóloga (NHEJ).

A recombinação homóloga utiliza uma sequência de DNA homóloga como modelo para reparar o DNA quebrado. Esta via é altamente precisa e ocorre principalmente durante as fases S e G2 do ciclo celular, quando uma cromátide irmã está disponível como modelo.

A união de extremidades não homólogas, por outro lado, liga diretamente as extremidades quebradas do DNA sem a necessidade de um modelo. Embora mais rápida e menos dependente do estágio do ciclo celular, esta via é mais propensa a erros e pode resultar em pequenas inserções ou deleções no local de reparo.

A escolha entre HR e NHEJ é influenciada por vários fatores, incluindo a disponibilidade de um modelo homólogo e o estágio do ciclo celular. Em geral, a HR é preferida quando uma sequência homóloga está presente e a célula está na fase S ou G2. Em contraste, o NHEJ é mais frequentemente empregado quando não há modelo disponível ou em células que se dividem rapidamente, onde o HR é menos eficiente.

Vale a pena notar que, além destas duas vias principais, outros mecanismos podem contribuir para a reparação de quebras na cadeia dupla do ADN, incluindo a junção final alternativa e o recozimento da cadeia simples.

Compreender os mecanismos empregados pelas células para reparar quebras na cadeia dupla do DNA é de suma importância em vários campos, desde a pesquisa do câncer até a radioterapia. Ao visar estes mecanismos, novas abordagens terapêuticas podem ser desenvolvidas para matar seletivamente as células cancerígenas, poupando ao mesmo tempo os tecidos saudáveis.