What happens when your DNA is damaged? - Monica Menesini

O que acontece quando seu DNA é danificado? - Monica Menesini

Tradutor: Jessica Ranft Revisor: Ruy Lopes Pereira

The DNA in just one of your cells

O DNA de somente uma das suas células

gets damaged tens of thousands of times per day.

é danificado dezenas de milhares de vezes por dia.

Multiply that by your body's hundred trillion or so cells,

Multiplique isso por centenas de trilhões de células,

and you've got a quintillion DNA errors everyday.

e você terá um quintilhão de erros de DNA todos os dias.

And because DNA provides the blueprint

E, porque o DNA fornece o modelo

for the proteins your cells need to function,

para as proteínas que fazem funcionar as células,

damage causes serious problems, such as cancer.

danos causam problemas sérios, como câncer.

The errors come in different forms.

Os erros surgem de formas diferentes.

Sometimes nucleotides, DNA's building blocks, get damaged,

Algumas vezes os nucleotídeos,

blocos de construção do DNA, são danificados,

other times nucleotides get matched up incorrectly,

outras vezes os nucleotídeos são combinados incorretamente,

causing mutations,

causando mutações,

and nicks in one or both strands can interfere with DNA replication,

e falhas em uma ou ambos as fitas podem interferir na replicação do DNA,

or even cause sections of DNA to get mixed up.

ou até mesmo misturar as seções do DNA.

Fortunately, your cells have ways of fixing most of these problems

Felizmente, suas células possuem meios para consertar a maioria destes problemas

most of the time.

na maioria das vezes.

These repair pathways all rely on specialized enzymes.

Todos estes caminhos de reparação dependem de enzimas especializadas.

Different ones respond to different types of damage.

Diferentes enzimas respondem a diferentes tipos de danos.

One common error is base mismatches.

Um erro comum é a combinação incorreta de bases.

Each nucleotide contains a base,

Cada nucleotídeo contém uma base,

and during DNA replication,

e, durante a replicação do DNA,

the enzyme DNA polymerase is supposed to bring in the right partner

a enzima DNA polimerase deve trazer o parceiro correto

to pair with every base on each template strand.

para fazer par com todas as bases em cada modelo de fita.

Adenine with thymine, and guanine with cytosine.

Adenina com timina, e guanina com citosina.

But about once every hundred thousand additions,

Mas, uma vez a cada centena de milhares de adições,

it makes a mistake.

acontece um erro.

The enzyme catches most of these right away,

A enzima percebe a maioria deles imediatamente,

and cuts off a few nucleotides and replaces them with the correct ones.

e corta alguns nucleotídeos e os substitui pelos corretos.

And just in case it missed a few,

E, no caso de deixar passar alguns,

a second set of proteins comes behind it to check.

um segundo grupo de proteínas vem a seguir, para conferir.

If they find a mismatch,

Encontrando erro de pareamento,

they cut out the incorrect nucleotide and replace it.

eles cortam o nucleotídeo incorreto e o substituem.

This is called mismatch repair.

Isso se chama reparo de erro de pareamento.

Together, these two systems reduce the number of base mismatch errors

Juntos, os dois reduzem o número de erros de pareamento das bases

to about one in one billion.

para um a cada um bilhão.

But DNA can get damaged after replication, too.

Mas o DNA também pode ser danificado após a replicação.

Lots of different molecules can cause chemical changes to nucleotides.

Muitas moléculas diferentes podem causar mudanças químicas nos nucleotídeos.

Some of these come from environmental exposure,

Algumas delas surgem da exposição ao ambiente,

like certain compounds in tobacco smoke.

como a alguns compostos da fumaça do cigarro.

But others are molecules that are found in cells naturally,

Mas outras são moléculas encontradas naturalmente nas células,

like hydrogen peroxide.

como peróxido de hidrogênio.

Certain chemical changes are so common

Algumas mudanças químicas são tão comuns

that they have specific enzymes assigned to reverse the damage.

qne possuem enzimas específicas ehcarregadas de reverter os danos.

But the cell also has more general repair pathways.

Mas a célula também possui caminhos de reparação mais usuais.

If just one base is damaged,

Se apenas uma base for danificada,

it can usually be fixed by a process called base excision repair.

pode ser consertada por um processo chamado de reparo por extirpação de bases.

One enzyme snips out the damaged base,

Uma enzima recorta a base danificada,

and other enzymes come in to trim around the site and replace the nucleotides.

e outras chegam para aparar e substituir os nucleotídeos.

UV light can cause damage that's a little harder to fix.

A luz ultravioleta pode causar danos um pouco mais difíceis de consertar.

Sometimes, it causes two adjacent nucleotides to stick together,

Algumas vezes, pode fazer dois nucleotídeos adjacentes se unirem,

distorting the DNA's double helix shape.

distorcendo a forma de dupla hélice do DNA.

Damage like this requires a more complex process

Esse tipo de dano necessita de um procedimento mais complexo.

called nucleotide excision repair.

chamado de reparo por extirpação de nucleotídeos.

A team of proteins removes a long strand of 24 or so nucleotides,

Um time de proteínas remove uma longa fita de 24 nucleotídeos,

and replaces them with fresh ones.

e os substitui por novos.

Very high frequency radiation, like gamma rays and x-rays,

Radiações de alta frequência, como raios gama e raios X,

cause a different kind of damage.

causam um tipo diferente de dano.

They can actually sever one or both strands of the DNA backbone.

Podem romper uma ou ambas as fitas da estrutura do DNA.

Double strand breaks are the most dangerous.

As rupturas de fitas duplas são as mais perigosas.

Even one can cause cell death.

Até mesmo uma pode causar morte celular.

Os dois caminhos mais comuns para consertar rupturas de fitas duplas

The two most common pathways for repairing double strand breaks

are called homologous recombination and non-homologous end joining.

são chamados de recombinação homóloga e junção por extremidades não homóloga.

Homologous recombination uses an undamaged section of similar DNA as a template.

A recombinação homóloga utiliza uma seção não danificada de DNA similar como modelo.

Enzymes interlace the damaged and undamgaed strands,

As enzimas entrelaçam as fitas danificadas e não danificadas,

get them to exchange sequences of nucleotides,

as fazem trocar sequências de nucleotídeos,

and finally fill in the missing gaps

e, finalmente, preenchem os buracos

to end up with two complete double-stranded segments.

para obter dois segmentos completos de fita dupla.

Non-homologous end joining, on the other hand,

A união não homóloga, por extremidades, por outro lado,

doesn't rely on a template.

não conta com um modelo.

Instead, a series of proteins trims off a few nucleotides

Em vez disso, uma série de proteínas cortam alguns nucleotídeos

and then fuses the broken ends back together.

e unem novamente as terminações quebradas.

This process isn't as accurate.

Este processo não é tão preciso.

It can cause genes to get mixed up, or moved around.

Pode causar mistura de genes, ou mudá-los de lugar.

But it's useful when sister DNA isn't available.

Mas é útil quando um DNA similar não está disponível.

Of course, changes to DNA aren't always bad.

Claro, mudanças no DNA nem sempre são ruins.

Beneficial mutations can allow a species to evolve.

Mutações benéficas permitem a evolução de espécies.

But most of the time, we want DNA to stay the same.

Mas, na maioria das vezes, queremos que o DNA fique como está.

Defects in DNA repair are associated with premature aging

Falhas em reparo de DNA são associadas ao envelhecimento prematuro

and many kinds of cancer.

e muitos tipos de câncer.

So if you're looking for a fountain of youth,

Então, se você procura pela fonte da juventude,

it's already operating in your cells,

ela já está funcionando nas suas células,

billions and billions of times a day.

bilhões de bilhões de vezes por dia.