¿Qué propiedades tiene el código genético? El concepto de gen, código genético.

Se alinean en cadenas y así producen secuencias de letras genéticas.

código genético

Las proteínas de casi todos los organismos vivos se construyen a partir de sólo 20 tipos de aminoácidos. Estos aminoácidos se llaman canónicos. Cada proteína es una cadena o varias cadenas de aminoácidos conectados en una secuencia estrictamente definida. Esta secuencia determina la estructura de la proteína y, por tanto, todas sus propiedades biológicas.

do

CUU (Leu/L)Leucina
CUC (Leu/L)Leucina
CUA (Leu/L)Leucina
CUG (Leu/L)Leucina

En algunas proteínas, los aminoácidos no estándar, como la selenocisteína y la pirrolisina, se insertan mediante un ribosoma que lee el codón de parada, dependiendo de las secuencias del ARNm. Actualmente se considera que la selenocisteína es el aminoácido número 21 y la pirrolisina el 22, que forman las proteínas.

A pesar de estas excepciones, todos los organismos vivos código genético tiene características comunes: un codón consta de tres nucleótidos, donde los dos primeros son decisivos; los codones son traducidos por ARNt y ribosomas en una secuencia de aminoácidos.

Desviaciones del código genético estándar.

Ejemplo	codón	Significado normal	Se lee como:
Algunos tipos de levadura cándida	CUG	leucina	Canario
Las mitocondrias, en particular en Saccharomyces cerevisiae	CU(U, C, A, G)	leucina	Canario
Mitocondrias de plantas superiores.	CGG	arginina	triptófano
Mitocondrias (en todos los organismos estudiados sin excepción)	U.G.A.	Detener	triptófano
Mitocondrias en mamíferos, Drosophila, S. cerevisiae y muchos protozoos	AUA	isoleucina	Metionina = Inicio
Procariotas	G.U.G.	Valin	Comenzar
Eucariotas (raro)	CUG	leucina	Comenzar
Eucariotas (raro)	G.U.G.	Valin	Comenzar
Procariotas (raro)	UUG	leucina	Comenzar
Eucariotas (raro)	ACG	treonina	Comenzar
mitocondrias de mamíferos	AGC, AGU	Canario	Detener
mitocondrias de Drosophila	A.G.A.	arginina	Detener
mitocondrias de mamíferos	AG(A,G)	arginina	Detener

Historia de las ideas sobre el código genético.

Sin embargo, a principios de los años 60 del siglo XX, nuevos datos revelaron la inconsistencia de la hipótesis del “código sin comas”. Luego, los experimentos demostraron que los codones, considerados sin sentido por Crick, podían provocar la síntesis de proteínas in vitro, y en 1965 se estableció el significado de los 64 tripletes. Resultó que algunos codones son simplemente redundantes, es decir toda una serie Los aminoácidos están codificados por dos, cuatro o incluso seis tripletes.

Ver también

Notas

1. El código genético apoya la inserción dirigida de dos aminoácidos mediante un codón. Turanov AA, Lobanov AV, Fomenko DE, Morrison HG, Sogin ML, Klobutcher LA, Hatfield DL, Gladyshev VN. Ciencia. 9 de enero de 2009; 323 (5911): 259-61.
2. El codón AUG codifica metionina, pero al mismo tiempo sirve como codón de inicio; la traducción suele comenzar con el primer codón AUG del ARNm.
3. NCBI: "Los códigos genéticos", compilado por Andrzej (Anjay) Elzanowski y Jim Ostell
4. Jukes TH, Osawa S, El código genético en mitocondrias y cloroplastos., Experiencia. 1 de diciembre de 1990; 46(11-12):1117-26.
5. Osawa S, Jukes TH, Watanabe K, Muto A (marzo de 1992). "Evidencia reciente de la evolución del código genético". Microbiol. Rdo. 56 (1): 229–64. PMID 1579111.
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Literatura

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• Ratner V. A. El código genético como sistema - Revista educativa Soros, 2000, 6, núm. 3, págs.
• Crick FH, Barnett L, Brenner S, Watts-Tobin RJ. Naturaleza general del código genético de las proteínas - Nature, 1961 (192), págs. 1227-32

Campo de golf

• código genético- artículo de la Gran Enciclopedia Soviética

Fundación Wikimedia.

En cualquier célula y organismo, todas las características anatómicas, morfológicas y funcionales están determinadas por la estructura de las proteínas que las componen. Una propiedad hereditaria del organismo es la capacidad de sintetizar determinadas proteínas. Los aminoácidos se encuentran en una cadena polipeptídica, de la que dependen las características biológicas.
Cada célula tiene su propia secuencia de nucleótidos en la cadena polinucleotídica del ADN. Este es el código genético del ADN. A través de él se registra información sobre la síntesis de determinadas proteínas. Este artículo describe qué es el código genético, sus propiedades e información genética.

un poco de historia

La idea de que podría existir un código genético fue formulada por J. Gamow y A. Down a mediados del siglo XX. Describieron que la secuencia de nucleótidos responsable de la síntesis de un aminoácido particular contiene al menos tres unidades. Más tarde demostraron cantidad exacta de tres nucleótidos (esta es una unidad de código genético), que se llama triplete o codón. Hay sesenta y cuatro nucleótidos en total, porque la molécula de ácido donde se produce el ARN está formada por cuatro residuos de nucleótidos diferentes.

¿Qué es el código genético?

El método de codificación de la secuencia de proteínas de aminoácidos debido a la secuencia de nucleótidos es característico de todas las células y organismos vivos. Esto es lo que es el código genético.
Hay cuatro nucleótidos en el ADN:

• adenina - A;
• guanina - G;
• citosina - C;
• timina - T.

estan designados en mayúsculas Latín o (en la literatura de lengua rusa) ruso.
El ARN también contiene cuatro nucleótidos, pero uno de ellos es diferente del ADN:

• adenina - A;
• guanina - G;
• citosina - C;
• uracilo - U.

Todos los nucleótidos están dispuestos en cadenas, teniendo el ADN una doble hélice y el ARN una única hélice.
Las proteínas se basan en veinte aminoácidos, donde, ubicados en una secuencia determinada, determinan sus propiedades biológicas.

Propiedades del código genético.

Tripletidad. Una unidad de código genético consta de tres letras, es un triplete. Esto quiere decir que los veinte aminoácidos que existen están codificados por tres nucleótidos específicos llamados codones o trilpetos. Hay sesenta y cuatro combinaciones que se pueden crear a partir de cuatro nucleótidos. Esta cantidad es más que suficiente para codificar veinte aminoácidos.
Degeneración. Cada aminoácido corresponde a más de un codón, a excepción de la metionina y el triptófano.
Sin ambigüedad. Un codón codifica un aminoácido. Por ejemplo, en el gen persona sana con información sobre el objetivo beta de la hemoglobina, el triplete de GAG ​​y GAA codifica A en todas las personas con anemia falciforme, se cambia un nucleótido.
Colinealidad. La secuencia de aminoácidos siempre corresponde a la secuencia de nucleótidos que contiene el gen.
El código genético es continuo y compacto, lo que significa que no tiene signos de puntuación. Es decir, a partir de un determinado codón se produce una lectura continua. Por ejemplo, AUGGGUGTSUUAAUGUG se leerá como: AUG, GUG, TSUU, AAU, GUG. Pero no AUG, UGG y demás ni nada más.
Versatilidad. Lo mismo ocurre con absolutamente todos los organismos terrestres, desde el hombre hasta los peces, pasando por los hongos y las bacterias.

Mesa

No todos los aminoácidos disponibles están incluidos en la tabla presentada. Los derivados de tirosina, cistina y algunos otros no contienen hidroxiprolina, hidroxilisina, fosfoserina, yodo, ya que son derivados de otros aminoácidos codificados por ARNm y se forman después de la modificación de proteínas como resultado de la traducción.
Por las propiedades del código genético se sabe que un codón es capaz de codificar un aminoácido. La excepción es el código genético que realiza funciones adicionales y codifica valina y metionina. El ARNm, que se encuentra al comienzo del codón, se une al ARNt, que transporta formilmetiona. Una vez completada la síntesis, se escinde y se lleva consigo el residuo de formilo, transformándose en un residuo de metionina. Por tanto, los codones anteriores son los iniciadores de la síntesis de la cadena polipeptídica. Si no están al principio, entonces no son diferentes de los demás.

Información genética

Este concepto significa un programa de propiedades que se transmite de los antepasados. Está integrado en la herencia como código genético.
El código genético se realiza durante la síntesis de proteínas:

• ARN mensajero;
• ARNr ribosómico.

La información se transmite mediante comunicación directa (ADN-ARN-proteína) y comunicación inversa (medio-proteína-ADN).
Los organismos pueden recibirlo, almacenarlo, transmitirlo y utilizarlo de forma más eficaz.
La información, transmitida por herencia, determina el desarrollo de un organismo en particular. Pero debido a la interacción con el medio ambiente, la reacción de este último se distorsiona, por lo que se produce la evolución y el desarrollo. De esta forma se introduce nueva información en el organismo.

El cálculo de las leyes de la biología molecular y el descubrimiento del código genético ilustraron la necesidad de combinar la genética con la teoría de Darwin, a partir de la cual surgió una teoría sintética de la evolución: la biología no clásica.
Herencia, variabilidad y selección natural Las ideas de Darwin se complementan con una selección determinada genéticamente. La evolución se realiza a nivel genético mediante mutaciones aleatorias y la herencia de los rasgos más valiosos y mejor adaptados al medio ambiente.

Decodificando el código humano

En los años noventa se puso en marcha el Proyecto Genoma Humano, como resultado del cual se descubrieron en dos milésimas fragmentos del genoma que contienen el 99,99% de los genes humanos. Se desconocen los fragmentos que no participan en la síntesis de proteínas y que no están codificados. Su papel sigue siendo desconocido por ahora.

Descubierto por última vez en 2006, el cromosoma 1 es el más largo del genoma. Más de trescientas cincuenta enfermedades, incluido el cáncer, aparecen como consecuencia de trastornos y mutaciones en el mismo.

No se puede sobreestimar el papel de tales estudios. Cuando descubrieron qué es el código genético, se supo según qué patrones se produce el desarrollo, cómo se forma la estructura morfológica, la psique, la predisposición a determinadas enfermedades, el metabolismo y los defectos de los individuos.

- un sistema unificado para registrar información hereditaria en moléculas de ácido nucleico en forma de secuencia de nucleótidos. El código genético se basa en el uso de un alfabeto que consta de sólo cuatro letras-nucleótidos, diferenciadas por bases nitrogenadas: A, T, G, C.

Las principales propiedades del código genético son las siguientes:

1. El código genético es triplete. Un triplete (codón) es una secuencia de tres nucleótidos que codifican un aminoácido. Dado que las proteínas contienen 20 aminoácidos, es obvio que cada uno de ellos no puede ser codificado por un nucleótido (dado que en el ADN solo hay cuatro tipos de nucleótidos, en este caso quedan 16 aminoácidos sin codificar). Dos nucleótidos tampoco son suficientes para codificar aminoácidos, ya que en este caso sólo se pueden codificar 16 aminoácidos. Medio, número más pequeño El número de nucleótidos que codifican un aminoácido es igual a tres. (En este caso, el número de posibles tripletes de nucleótidos es 4 3 = 64).

2. La redundancia (degeneración) del código es consecuencia de su naturaleza triplete y significa que un aminoácido puede ser codificado por varios tripletes (ya que hay 20 aminoácidos y 64 tripletes). Las excepciones son la metionina y el triptófano, que están codificados por un solo triplete. Además, algunos trillizos realizan funciones específicas. Entonces, en la molécula de ARNm, tres de ellos UAA, UAG, UGA son codones de parada, es decir, señales de parada que detienen la síntesis de una cadena polipeptídica. El triplete correspondiente a la metionina (AUG), situado al inicio de la cadena de ADN, no codifica ningún aminoácido, pero cumple la función de iniciar (excitar) la lectura.

3. Junto con la redundancia, el código se caracteriza por la propiedad de no ambigüedad, lo que significa que cada codón corresponde a un solo aminoácido específico.

4. El código es colineal, es decir la secuencia de nucleótidos de un gen coincide exactamente con la secuencia de aminoácidos de una proteína.

5. El código genético no se superpone y es compacto, es decir, no contiene "signos de puntuación". Esto significa que el proceso de lectura no permite la posibilidad de superposición de columnas (tripletes) y, comenzando en un determinado codón, la lectura continúa continuamente, triplete tras triplete, hasta las señales de parada (codones de terminación). Por ejemplo, en el ARNm, la siguiente secuencia de bases nitrogenadas AUGGGUGTSUAUAUGUG será leída únicamente por estos tripletes: AUG, GUG, TSUU, AAU, GUG, y no AUG, UGG, GGU, GUG, etc. o AUG, GGU, UGC, CUU. , etc. etc. o de alguna otra forma (por ejemplo, codón AUG, signo de puntuación G, codón UGC, signo de puntuación U, etc.).

6. El código genético es universal, es decir, los genes nucleares de todos los organismos codifican información sobre proteínas de la misma forma, independientemente del nivel de organización y posición sistemática de estos organismos.

El código genético de diferentes organismos tiene algunas propiedades comunes:
1) Triplete. Para registrar cualquier información, incluida la información hereditaria, se utiliza un determinado cifrado, cuyo elemento es una letra o un símbolo. La colección de tales símbolos constituye el alfabeto. Los mensajes individuales se escriben con una combinación de caracteres llamados grupos de códigos o codones. Un alfabeto muy conocido que consta de sólo dos caracteres es el código Morse. En el ADN hay 4 letras: las primeras letras de los nombres de las bases nitrogenadas (A, G, T, C), lo que significa que el alfabeto genético consta de solo 4 caracteres. ¿Qué es un grupo de códigos o una palabra de un código genético? Hay 20 aminoácidos básicos conocidos, cuyo contenido debe estar escrito mediante el código genético, es decir, 4 letras deben dar 20 palabras clave. Digamos que una palabra consta de un carácter, entonces obtendremos solo 4 grupos de códigos. Si una palabra consta de dos caracteres, entonces solo habrá 16 de estos grupos, y esto claramente no es suficiente para codificar 20 aminoácidos. Por tanto, la palabra clave debe contener al menos 3 nucleótidos, lo que dará 64 (43) combinaciones. Este número de combinaciones de tripletes es suficiente para codificar todos los aminoácidos. Por tanto, un codón del código genético es un triplete de nucleótidos.
2) La degeneración (redundancia) es una propiedad del código genético que consiste, por un lado, en el hecho de que contiene tripletes redundantes, es decir, sinónimos, y, por otro, tripletes "sin sentido". Dado que el código incluye 64 combinaciones y solo están codificados 20 aminoácidos, algunos aminoácidos están codificados por varios tripletes (arginina, serina, leucina - seis; valina, prolina, alanina, glicina, treonina - cuatro; isoleucina - tres; fenilalanina, tirosina, histidina, lisina, asparagina, glutamina, cisteína, ácidos aspártico y glutámico - dos metionina y triptófano - un triplete). Algunos grupos de códigos (UAA, UAG, UGA) no llevan carga semántica, es decir, son trillizos “sin sentido”. Los codones “sin sentido” o sin sentido funcionan como terminadores de cadena (signos de puntuación en el texto genético) y sirven como señal para el final de la síntesis de la cadena de proteínas. Esta redundancia de código tiene gran valor aumentar la fiabilidad de la transferencia de información genética.
3) No superpuestos. Los tripletes de código nunca se superponen, es decir, siempre se transmiten juntos. Al leer información de una molécula de ADN, es imposible utilizar la base nitrogenada de un triplete en combinación con las bases de otro triplete.
4) Inequívoco. No se dan casos en los que a un mismo triplete le corresponda más de un ácido.
5) Ausencia de marcas separadoras dentro del gen. El código genético se lee desde lugar especifico sin comas.
6) Versatilidad. Ud. varios tipos En los organismos vivos (virus, bacterias, plantas, hongos y animales) los mismos tripletes codifican los mismos aminoácidos.
7) Especificidad de especie. El número y la secuencia de bases nitrogenadas en la cadena de ADN varía de un organismo a otro.

Clasificación genética

1) Por la naturaleza de la interacción en un par alélico:

Dominante (un gen capaz de suprimir la manifestación de un gen recesivo alélico); - recesivo (un gen cuya expresión es suprimida por su gen alélico dominante).

2) Clasificación funcional:

2) código genético- Estas son ciertas combinaciones de nucleótidos y la secuencia de su ubicación en la molécula de ADN. Este es un método característico de todos los organismos vivos para codificar la secuencia de aminoácidos de proteínas utilizando una secuencia de nucleótidos.

El ADN utiliza cuatro nucleótidos: adenina (A), guanina (G), citosina (C), timina (T), que en la literatura rusa se designan con las letras A, G, T y C. Estas letras forman el alfabeto del código genético. El ARN utiliza los mismos nucleótidos, con la excepción de la timina, que se reemplaza por un nucleótido similar: el uracilo, que se designa con la letra U (U en la literatura rusa). En las moléculas de ADN y ARN, los nucleótidos se disponen en cadenas y, así, se obtienen secuencias de letras genéticas.

código genético

Para construir proteínas en la naturaleza se utilizan 20 varios aminoácidos. Cada proteína es una cadena o varias cadenas de aminoácidos en una secuencia estrictamente definida. Esta secuencia determina la estructura de la proteína y, por tanto, todas sus propiedades biológicas. El conjunto de aminoácidos también es universal para casi todos los organismos vivos.

La implementación de la información genética en las células vivas (es decir, la síntesis de una proteína codificada por un gen) se lleva a cabo mediante dos procesos matriciales: la transcripción (es decir, la síntesis de ARNm en una matriz de ADN) y la traducción del código genético. en una secuencia de aminoácidos (síntesis de una cadena polipeptídica en una matriz de ARNm). Tres nucleótidos consecutivos son suficientes para codificar 20 aminoácidos, así como la señal de parada que indica el final de la secuencia de la proteína. Un conjunto de tres nucleótidos se llama triplete. En la figura se muestran las abreviaturas aceptadas correspondientes a aminoácidos y codones.

Propiedades del código genético.

1. triplete- una unidad de código significativa es una combinación de tres nucleótidos (un triplete o codón).

2. Continuidad- no hay signos de puntuación entre trillizos, es decir, la información se lee de forma continua.

3. Discreción- un mismo nucleótido no puede formar parte simultáneamente de dos o más tripletes.

4. Especificidad- un codón específico corresponde a un solo aminoácido.

5. Degeneración (redundancia)- varios codones pueden corresponder a un mismo aminoácido.

6. Versatilidad - código genético funciona igual en los organismos diferentes niveles complejidad: desde virus hasta humanos. (Los métodos de ingeniería genética se basan en esto)

3) transcripción - el proceso de síntesis de ARN utilizando ADN como plantilla que ocurre en todas las células vivas. En otras palabras, es la transferencia de información genética del ADN al ARN.

La transcripción es catalizada por la enzima ARN polimerasa dependiente de ADN. El proceso de síntesis de ARN avanza en la dirección del extremo 5" al extremo 3", es decir, a lo largo de la cadena molde de ADN, la ARN polimerasa se mueve en la dirección 3"->5".

La transcripción consta de las etapas de iniciación, elongación y terminación.

Iniciación de la transcripción - proceso complejo, dependiendo de la secuencia de ADN cerca de la secuencia transcrita (y en eucariotas también en partes más distantes del genoma: potenciadores y silenciadores) y de la presencia o ausencia de varios factores proteicos.

Alargamiento- continúa el desenrollamiento del ADN y la síntesis de ARN a lo largo de la cadena codificante. Al igual que la síntesis de ADN, ocurre en la dirección 5-3.

Terminación- Tan pronto como la polimerasa llega al terminador, se separa inmediatamente del ADN, se destruye el híbrido ADN-ARN local y el ARN recién sintetizado se transporta desde el núcleo al citoplasma y se completa la transcripción.

Tratamiento- un conjunto de reacciones que conducen a la conversión de productos primarios de transcripción y traducción en moléculas funcionales. Las moléculas precursoras funcionalmente inactivas están expuestas a P. Ácidos ribonucleicos (ARNt, ARNr, ARNm) y muchos otros. proteínas.

En el proceso de síntesis de enzimas catabólicas (descomposición de sustratos), en los procariotas se produce una síntesis inducible de enzimas. Esto le da a la célula la capacidad de adaptarse a las condiciones. ambiente y ahorrar energía al detener la síntesis de la enzima correspondiente si desaparece la necesidad.
Para inducir la síntesis de enzimas catabólicas se requieren las siguientes condiciones:

1. La enzima se sintetiza solo cuando la célula necesita la degradación del sustrato correspondiente.
2. La concentración del sustrato en el medio debe exceder un cierto nivel antes de que se pueda formar la enzima correspondiente.
El mecanismo de regulación de la expresión genética en Escherichia coli es el mejor estudiado utilizando el ejemplo del operón lac, que controla la síntesis de tres enzimas catabólicas que descomponen la lactosa. Si hay mucha glucosa y poca lactosa en la célula, el promotor permanece inactivo y la proteína represora se ubica en el operador: la transcripción del operón lac está bloqueada. Cuando la cantidad de glucosa en el medio, y por lo tanto en la célula, disminuye y la lactosa aumenta, ocurren los siguientes eventos: aumenta la cantidad de monofosfato de adenosina cíclico, se une a la proteína CAP; este complejo activa el promotor al que se une la ARN polimerasa. se une; al mismo tiempo, el exceso de lactosa se une a la proteína represora y libera al operador de ella: el camino está abierto para la ARN polimerasa y comienza la transcripción de los genes estructurales del operón lac. La lactosa actúa como inductor de la síntesis de aquellas enzimas que la descomponen.

5) Regulación de la expresión genética en eucariotas. es mucho más complicado. Los diferentes tipos de células de un organismo eucariota multicelular sintetizan varias proteínas idénticas y al mismo tiempo se diferencian entre sí en un conjunto de proteínas específicas de cada célula. de este tipo. El nivel de producción depende del tipo de célula, así como de la etapa de desarrollo del organismo. La regulación de la expresión genética se lleva a cabo a nivel celular y del organismo. Los genes de las células eucariotas se dividen en dos tipos principales: el primero determina la universalidad de las funciones celulares, el segundo determina (determina) las funciones celulares especializadas. Funciones genéticas primer grupo aparecer en todas las celdas. Para llevar a cabo funciones diferenciadas, las células especializadas deben expresar un conjunto específico de genes.
Los cromosomas, genes y operones de las células eucariotas tienen una serie de características estructurales y funcionales, lo que explica la complejidad de la expresión genética.
1. Los operones de las células eucariotas tienen varios genes, reguladores, que pueden ubicarse en diferentes cromosomas.
2. Los genes estructurales que controlan la síntesis de enzimas de un proceso bioquímico pueden concentrarse en varios operones ubicados no solo en una molécula de ADN, sino también en varias.
3. Secuencia compleja de una molécula de ADN. Hay secciones informativas y no informativas, secuencias de nucleótidos informativas únicas y repetidas repetidamente.
4. Los genes eucariotas constan de exones e intrones, y la maduración del ARNm va acompañada de la escisión de los intrones de los correspondientes transcritos de ARN primario (pro-ARN), es decir. empalme.
5. El proceso de transcripción genética depende del estado de la cromatina. La compactación local del ADN bloquea completamente la síntesis de ARN.
6. La transcripción en células eucariotas no siempre está asociada con la traducción. El ARNm sintetizado puede mucho tiempo almacenados en forma de informasomas. La transcripción y la traducción ocurren en diferentes compartimentos.
7. Algunos genes eucariotas tienen una localización inconsistente (genes lábiles o transposones).
8. Los métodos de biología molecular han revelado el efecto inhibidor de las proteínas histonas sobre la síntesis de ARNm.
9. Durante el desarrollo y diferenciación de los órganos, la actividad genética depende de las hormonas que circulan por el cuerpo y provocan reacciones específicas en determinadas células. En los mamíferos, la acción de las hormonas sexuales es importante.
10. En los eucariotas, en cada etapa de la ontogénesis, se expresan entre el 5 y el 10% de los genes, el resto debe bloquearse.

6) reparación material genético

Reparación genética- el proceso de eliminación del daño genético y restauración del aparato hereditario que tiene lugar en las células de los organismos vivos bajo la influencia de enzimas especiales. La capacidad de las células para reparar daños genéticos fue descubierta por primera vez en 1949 por el genetista estadounidense A. Kellner. Reparar- una función especial de las células, que consiste en la capacidad de corregir daños químicos y roturas en las moléculas de ADN dañadas durante la biosíntesis normal del ADN en la célula o como resultado de la exposición a agentes físicos o químicos. Se lleva a cabo mediante sistemas enzimáticos especiales de la célula. Varias enfermedades hereditarias (p. ej., xeroderma pigmentoso) están asociadas con trastornos de los sistemas de reparación.

tipos de reparaciones:

La reparación directa es la forma más sencilla de eliminar el daño en el ADN, que generalmente involucra enzimas específicas que pueden eliminar rápidamente (generalmente en una etapa) el daño correspondiente, restaurando la estructura original de los nucleótidos. Este es el caso, por ejemplo, de la O6-metilguanina ADN metiltransferasa, que elimina un grupo metilo de una base nitrogenada sobre uno de sus propios residuos de cisteína.