DNA, riparazióne del-
metodica genetica che consente la riparazione degli errori intervenuti nella sequenza del DNA; tali errori possono essere causati da molti fattori, come radiazioni, sostanze chimiche mutagene o malfunzionamenti di cui possono essere responsabili gli enzimi coinvolti nel meccanismo della replicazione. Se questi errori non venissero corretti, la cellula potrebbe subire dei danni che nel corso di poche generazioni potrebbero divenire letali. Studi condotti sul batterio Escherichia coli hanno portato alla scoperta dell'esistenza, durante la replicazione, di una attività di correzione effettuata dagli enzimi DNA-polimerasi. Tuttavia il danno ambientale dovuto a radiazioni e a sostanze può essere talmente grave che gli esseri viventi hanno selezionato un sistema per identificare e correggere il danno. Il meccanismo della riparazione si può dividere in due grandi categorie: nella prima il DNA viene corretto direttamente; nella seconda la regione danneggiata viene rimossa da un complesso specializzato di nucleasi: l'interruzione così prodotta viene sintetizzata di nuovo. In questo secondo meccanismo è necessario dapprima identificare il DNA in cui è presente l'errore, quindi rimuovere l'elica danneggiata lasciando in situ l'elica complementare corretta come stampo per la nuova sintesi del DNA. Un esempio chiaro di meccanismo di riparazione del DNA è fornito dal sistema chiamato UvrABC che serve a riparare dimeri di timina prodotti dalle radiazioni ultraviolette. In Escherichia coli cellule con mutazioni nei geni di questo complesso sono ipersensibili alle radiazioni. Per riparare il danno, il complesso formato dalle proteine UvrA e UvrB si lega al DNA; scorrendo lungo il DNA, il complesso così formato “sente” la distorsione provocata dal danno. Per “tagliare” il pezzo del DNA danneggiato interviene la proteina UvrC che si lega al complesso formato dal DNA e dalle proteine UvrA e UvrB. Una volta rimosso il DNA lesionato, le eliche vengono riparate dall'azione concertata della DNA-polimerasi e della DNA-ligasi. Anche negli organismi superiori esistono meccanismi di riparazione e nel lievito Saccharomyces cerevisiae sono state isolate diverse proteine che fanno parte di tali meccanismi. Il meccanismo della riparazione, però, non è sempre efficiente. La malattia ereditaria xeroderma pigmentoso rappresenta un esempio di difetto nel meccanismo della riparazione: i pazienti con questa malattia sono sensibili ai raggi ultravioletti e sviluppano con maggiore facilità melanomi e altri carcinomi della pelle.