What happens when your DNA is damaged? - Monica Menesini

Tradutor: Marly Jáuregui Revisora: Margarida Ferreira

The DNA in just one of your cells

O ADN, em cada uma das nossas células

gets damaged tens of thousands of times per day.

sofre danos dezenas de milhares de vezes por dia.

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

Multiplicando isto pelas centenas de biliões de células do nosso corpo,

and you've got a quintillion DNA errors everyday.

obtemos cinco triliões de erros no ADN, por dia.

And because DNA provides the blueprint

O ADN contém as instruções

for the proteins your cells need to function,

das proteínas de que as células precisam para funcionar,

damage causes serious problems, such as cancer.

as alterações provocam problemas graves, como o cancro.

The errors come in different forms.

Os erros surgem de diversas formas.

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

ás vezes os nucleótidos, os blocos de construção do ADN, ficam danificados,

other times nucleotides get matched up incorrectly,

outras vezes são combinados incorretamente,

causing mutations,

provocando mutações.

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

As falhas numa ou nas duas cadeias podem interferir na replicação do ADN,

or even cause sections of DNA to get mixed up.

ou até misturar as secções do ADN.

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

Felizmente, as nossas células têm mecanismos para reparar

a maior parte destes problemas,

most of the time.

na maior parte das vezes.

These repair pathways all rely on specialized enzymes.

Todos os mecanismos de reparação dependem de enzimas especializadas

Different ones respond to different types of damage.

responsáveis por responder aos diferentes tipos de danos.

One common error is base mismatches.

Um erro comum é a combinação incorreta das bases.

Each nucleotide contains a base,

Cada nucleótido contém uma base.

and during DNA replication,

Durante a replicação do ADN,

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

a enzima polimerase do ADN deve obter o parceiro certo

to pair with every base on each template strand.

para emparelhar com cada base em cada cadeia.

Adenine with thymine, and guanine with cytosine.

A adenina com a timina e a guanina com a citosina.

But about once every hundred thousand additions,

Mas, uma vez em cada cem mil adições,

it makes a mistake.

faz um erro.

The enzyme catches most of these right away,

A enzima repara logo na maior parte desses erros

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

e corta alguns nucleótidos substituindo-os pelos corretos.

And just in case it missed a few,

E, para o caso, de escaparem alguns,

a second set of proteins comes behind it to check.

vem a seguir um segundo conjunto de proteínas para verificar.

If they find a mismatch,

Se encontram um emparelhamento errado,

they cut out the incorrect nucleotide and replace it.

cortam o nucleótido incorreto e substituem-no.

This is called mismatch repair.

Chama-se a isso reparação do emparelhamento.

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

Em conjunto, estes dois sistemas reduzem o número

dos erros de emparelhamento das bases

to about one in one billion.

para cerca de um em mil milhões.

But DNA can get damaged after replication, too.

Mas o ADN também pode ficar danificado, depois da replicação.

Lots of different molecules can cause chemical changes to nucleotides.

Muitas moléculas diferentes podem causar alterações químicas aos nucleótidos.

Some of these come from environmental exposure,

Algumas delas provêm da exposição ao ambiente,

like certain compounds in tobacco smoke.

como certos compostos no fumo do tabaco.

But others are molecules that are found in cells naturally,

Mas outras são moléculas que se encontram naturalmente nas células,

like hydrogen peroxide.

como o peróxido de hidrogénio.

Certain chemical changes are so common

Certas alterações químicas são tão comuns

that they have specific enzymes assigned to reverse the damage.

que têm enzimas específicas atribuídas para inverter os danos.

But the cell also has more general repair pathways.

Mas a célula também tem outras vias mais gerais de reparação.

If just one base is damaged,

Se só há uma base danificada.

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

normalmente pode ser ajustada por um processo

chamado reparação por excisão da base.

One enzyme snips out the damaged base,

Uma enzima retira a base danificada

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

e outras enzimas recortam o local e reparam os nucleótidos.

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

A luz UV também pode causar danos, que são mais difíceis de reparar.

Sometimes, it causes two adjacent nucleotides to stick together,

Por vezes, faz com que dois nucleótidos adjacentes fiquem colados,

distorting the DNA's double helix shape.

distorcendo a forma de duplo hélice do ADN.

Damage like this requires a more complex process

Os danos como este exigem um processo mais complicado

called nucleotide excision repair.

chamado reparação por excisão do nucleótido.

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

Uma equipa de proteínas remove uma longa cadeia

com cerca de 24 nucleótidos,

and replaces them with fresh ones.

e substitui-os por outros novos.

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

A radiação de alta frequência, como os raios gama e os raios-X,

cause a different kind of damage.

causam um tipo diferente de danos.

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

Podem cortar uma ou as duas cadeias da estrutura do ADN.

Double strand breaks are the most dangerous.

As quebras duplas das cadeias são as mais perigosas.

Even one can cause cell death.

Basta uma para causar a morte da célula.

The two most common pathways for repairing double strand breaks

As duas vias mais comuns para reparar a quebra da cadeia dupla

are called homologous recombination and non-homologous end joining.

chamam-se recombinação homóloga e junção de terminais não homóloga.

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

A recombinação homóloga usa como modelo

uma secção não danificada de ADN semelhante .

Enzymes interlace the damaged and undamgaed strands,

As enzimas entrelaçam as cadeias danificadas e não danificadas,

get them to exchange sequences of nucleotides,

levam-nas a trocar sequências de nucleótidos

and finally fill in the missing gaps

e, por fim, preenchem os vazios em falta

to end up with two complete double-stranded segments.

para acabarem com dois segmentos completos de cadeia dupla.

Non-homologous end joining, on the other hand,

A junção de terminais não homólogos, por outro lado,

doesn't rely on a template.

não se baseia num modelo.

Instead, a series of proteins trims off a few nucleotides

Uma série de proteínas recorta alguns nucleótidos

and then fuses the broken ends back together.

e depois funde os terminais quebrados um no outro.

This process isn't as accurate.

Este processo não é rigoroso.

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

Pode fazer com que os genes fiquem misturados ou mudem de lugar.

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

Mas é útil quando não há um ADN semelhante disponível.

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

Claro que as alterações de ADN nem sempre são más.

Beneficial mutations can allow a species to evolve.

As mutações benéficas permitem que uma espécie evolua.

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

Mas, na maior parte das vezes, queremos que o ADN se mantenha o mesmo.

Defects in DNA repair are associated with premature aging

Os defeitos na reparação do ADN

estão associados ao envelhecimento prematuro

and many kinds of cancer.

e a muitos tipos de cancro.

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

Por isso, se andam à procura da fonte da juventude,

it's already operating in your cells,

ela já está a funcionar nas vossas células,

billions and billions of times a day.

milhares e milhares de milhões de vezes por dia.