5.1 Clasificación de los tipos de lesión al ADN

Restricción: mediante actividades metilasa y endonucleasa se protege el DNA propio del foráneo.
Recombinación: se redistribuyen o reorganizan dos moléculas de DNA
Reparación: corrige aquellos errores introducidos en la secuencia del DNA tras la replicación
Transposición: es un tipo especial de recombinación con el que se consigue cambiar de posición un DNA, o sea, reorganizarlo, y en otras lo que hace es amplificarlo.

5.1.1 Lesiones espontáneas

Las lesiones espontáneas, que producen daños en el DNA de forma natural, también pueden causar mutaciones, Dos de las lesiones espontáneas más frecuentes son el resultado de la desaminación y de la despurinización.

La despurinización, la más común de las dos, implica la interrupción del enlace glucisídico entre la base y la desoxiribosa y la pérdida posterior de un residuo de guanina o adenina del DNA. Una célula de mamífero pierde de forma espontánea alrededor de 10.000 purinas de su DNA durante un tiempo de generación de 20 horas a 37ºC. Si estas lesiones persistieran, conducirían a un daño genético importante porque los sitios sin purina que se originan no pueden especificar una base complementaria a la purina original durante la replicación. Sin embargo, sistemas de reparación eficaces eliminan les sitios sin purinas. Bajo ciertas circunstancias se puede insertar una base en un sitio sin purina; con frecuencia esto da como resultado una mutación.

La desaminación de citosina produce uracilo. Los residuos de uracilo no reparados emparejarán con adenina durante la replicación, produciendo la conversión de un par G·C en un par A·T (una transición G·CA·T). Una de las enzimas celulares de reparación, la glucosilasa de uracilo de DNA, reconoce residuos de uracilo en el DNA y los escinde, dejando un hueco que es rellenado posteriormente. El análisis de puntos calientes de transición G·CA·T en el gen lacI he demostrado que aparecen residuos de 5-metilcitosina en cada punto caliente. La posición de la 5-metilcitosina correlaciona bien con los sitios más mutables. Esto se debe a que la desaminación de la 5-metilcitosina origina 5-metiluracilo, que no es reconocida por la enzima glucosilasa de uracilo de DNA y por tanto no se repara. Así pues, las transiciones CT debidas a desaminación se detectan más frecuentemente en sitios con 5-metilcitosina, que se encuentran en bacterias y en células superiores.

Las bases dañadas oxidatívamente representan un tercer tipo de lesión espontánea implicada en la mutagénesis. El metabolismo aerobio normal genera, como subproducto, ciertas especies activas de oxígeno, como radicales superóxido (O2-), peróxido de hidrógeno (H2O2) y radicales hidroxilo (OH). Todas ellas causan lesiones oxidativas en el DNA que dan lugar a mutaciones y que han sido relacionadas con varias enfermedades humanas. La figura 5 muestra un productos del daño oxidativo. El producto 8-oxo-7,8-dihidro-desoxi-guanina (8-oxodG) empareja con frecuencia erróneamente con A, produciendo un alto número de transversiones GT.