What happens when your DNA is damaged? - Monica Menesini

Traducător: Iulia Moldovan Corector: Mirel-Gabriel Alexa

The DNA in just one of your cells

ADN-ul dintr-o singură celulă

gets damaged tens of thousands of times per day.

e deteriorat de zeci de mii de ori pe zi.

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

Înmulțește asta cu sutele de trilioanele de celule din corp

and you've got a quintillion DNA errors everyday.

și vei obține un număr astronomic de erori ADN în fiecare zi.

And because DNA provides the blueprint

Și pentru că ADN-ul oferă schița

for the proteins your cells need to function,

pentru proteinele de care au nevoie celulele,

damage causes serious problems, such as cancer.

defectele cauzează probleme serioase, precum cancerul.

The errors come in different forms.

Erorile apar sub diferite forme.

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

Uneori nucleotidele, unitățile de bază ale ADN-ului, sunt deteriorate,

other times nucleotides get matched up incorrectly,

alteori nucleotidele sunt împerecheate incorect,

causing mutations,

cauzând mutații,

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

iar golurile în una sau ambele lanțuri pot interfera cu replicarea ADN-ului,

or even cause sections of DNA to get mixed up.

sau pot face ca o regiune din ADN să se amestece.

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

Din fericire, celule pot rezolva majoritatea acestor probleme,

most of the time.

de cele mai multe ori.

These repair pathways all rely on specialized enzymes.

Aceste mijloace de reparare sunt bazate pe enzime specializate.

Different ones respond to different types of damage.

Fiecare enzimă răspunde la un anume tip de defect.

One common error is base mismatches.

O greșeală comună e nepotrivirea bazelor.

Each nucleotide contains a base,

Fiecare nucleotidă conține o bază,

and during DNA replication,

iar în timpul replicării ADN-ului,

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

enzima ADN-polimerază trebuie să aducă perechea potrivită

to pair with every base on each template strand.

pentru fiecare bază de pe cealaltă catenă.

Adenine with thymine, and guanine with cytosine.

Adenina cu timina, și guanina cu citozina.

But about once every hundred thousand additions,

Dar odată la câteva sute de mii de împerecheri,

it makes a mistake.

face o greșeală.

The enzyme catches most of these right away,

Enzima observă multe dintre acestea imediat

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

și taie câteva nucleotide, înlocuindu-le cu cele corecte.

And just in case it missed a few,

Iar în cazul în care nu le-a observat pe toate,

a second set of proteins comes behind it to check.

al doilea set de proteine vine din urmă pentru a verifica.

If they find a mismatch,

Dacă găsesc o nepotrivire,

they cut out the incorrect nucleotide and replace it.

acestea scot nucleotida incorectă și o înlocuiesc.

This is called mismatch repair.

Asta se numește repararea discrepanței.

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

Împreună, cele două sisteme reduc numărul de erori de nepotrivire a bazelor

to about one in one billion.

la aproximativ una dintr-un miliard.

But DNA can get damaged after replication, too.

Dar ADN-ul poate fi afectat și după replicare.

Lots of different molecules can cause chemical changes to nucleotides.

Multe molecule pot provoca modificări chimice nucleotidelor.

Some of these come from environmental exposure,

Unele dintre ele sunt cauzate de factorii de mediu,

like certain compounds in tobacco smoke.

precum unele substanțe din fumul de tutun.

But others are molecules that are found in cells naturally,

Dar altele sunt moleculele aflate în mod normal în celule,

like hydrogen peroxide.

cum e peroxidul de hidrogen.

Certain chemical changes are so common

Anumite modificări chimice sunt atât de comune

that they have specific enzymes assigned to reverse the damage.

încât au enzime specifice atribuite să repare daunele.

But the cell also has more general repair pathways.

Dar celula are și moduri de reparare mai generale.

If just one base is damaged,

Dacă doar o singură bază e distrusă,

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

poate fi de obicei reparată de un proces denumit repararea excizională a bazelor.

One enzyme snips out the damaged base,

O enzimă extrage baza distrusă,

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

și alte enzime îndepărtează resturile și înlocuiesc nucleotidele.

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

Lumina UV poate cauza daune care sunt mai greu de reparat.

Sometimes, it causes two adjacent nucleotides to stick together,

Uneori provoacă legarea a două nucleotide adiacente,

distorting the DNA's double helix shape.

deteriorând forma de dublu helix a ADN-ului.

Damage like this requires a more complex process

Astfel de pagube necesită un proces mai complex

called nucleotide excision repair.

denumit repararea prin excizie a nucleotidelor.

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

O echipă de proteine înlocuiesc un lanț lung de 24 de nucleotide

and replaces them with fresh ones.

și le înlocuiește cu altele noi.

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

Radiațiile cu frecvențe foarte mari, cum sunt razele gama și razele X,

cause a different kind of damage.

provoacă alt tip de daune.

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

Ele pot rupe unul sau ambele catene ale structurii ADN.

Double strand breaks are the most dangerous.

Rupturile dublu-catenare sunt cele mai periculoase.

Even one can cause cell death.

Chiar și una poate provoca moarte celulară.

The two most common pathways for repairing double strand breaks

Două dintre cele mai comune căi de reparare a rupturii dublu-catenare

are called homologous recombination and non-homologous end joining.

se numesc recombinare omoloagă și lipire neomoloagă.

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

Recombinarea omoloagă folosește o secțiune intactă similară ca matriță.

Enzymes interlace the damaged and undamgaed strands,

Enzimele îmbină catenele deteriorate și nedeteriorate,

get them to exchange sequences of nucleotides,

făcându-le să își transfere o secvență de nucleotide,

and finally fill in the missing gaps

iar în final să umple spațiile lipsă

to end up with two complete double-stranded segments.

ca în final să fie două segmente complete.

Non-homologous end joining, on the other hand,

Lipirea neomoloagă a capetelor, pe de altă parte,

doesn't rely on a template.

nu se bazează pe o matriță.

Instead, a series of proteins trims off a few nucleotides

În schimb, mai multe proteine taie câteva nucleotide,

and then fuses the broken ends back together.

iar apoi lipesc capetele rupte.

This process isn't as accurate.

Acest proces nu e la fel de precis.

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

Poate provoca amestecarea genelor, sau mișcarea acestora.

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

Dar e folositor când o copie a ADN-ului nu există.

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

Desigur, modificările ADN-ului nu sunt întotdeauna rele.

Beneficial mutations can allow a species to evolve.

Mutațiile benefice pot permite evoluția unei specii.

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

Dar în majoritatea timpului vrem ca ADN-ul să rămână neschimbat.

Defects in DNA repair are associated with premature aging

Defectele în repararea ADN-ului sunt asociate cu îmbătrânirea prematură

and many kinds of cancer.

și cu multe tipuri de cancer.

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

Așa că dacă cauți o fântână a tinereții,

it's already operating in your cells,

aceasta e deja în celulele tale,

billions and billions of times a day.

și își produce efectele de miliarde și miliarde de ori pe zi.