Per prevenire tali eventi catastrofici, le cellule hanno sviluppato complessi meccanismi per riparare le rotture del doppio filamento del DNA. Questi meccanismi includono due percorsi principali:ricombinazione omologa (HR) e giunzione finale non omologa (NHEJ).
La ricombinazione omologa utilizza una sequenza di DNA omologa come modello per riparare il DNA rotto. Questo percorso è estremamente accurato e si verifica principalmente durante le fasi S e G2 del ciclo cellulare quando un cromatide fratello è disponibile come modello.
L'unione delle estremità non omologhe, d'altra parte, lega direttamente le estremità rotte del DNA senza la necessità di uno stampo. Sebbene più veloce e meno dipendente dallo stadio del ciclo cellulare, questo percorso è più soggetto a errori e può provocare piccole inserzioni o delezioni nel sito di riparazione.
La scelta tra HR e NHEJ è influenzata da diversi fattori, tra cui la disponibilità di un modello omologo e la fase del ciclo cellulare. In generale, l'HR è preferito quando è presente una sequenza omologa e la cellula è nella fase S o G2. Al contrario, NHEJ viene impiegato più frequentemente quando non è disponibile un modello o in cellule che si dividono rapidamente dove l'HR è meno efficiente.
Vale la pena notare che oltre a questi due percorsi principali, altri meccanismi possono contribuire alla riparazione delle rotture del doppio filamento del DNA, tra cui la giunzione alternativa delle estremità e la ricottura del filamento singolo.
Comprendere i meccanismi utilizzati dalle cellule per riparare le rotture del doppio filamento del DNA è di fondamentale importanza in vari campi, dalla ricerca sul cancro alla radioterapia. Prendendo di mira questi meccanismi, è possibile sviluppare nuovi approcci terapeutici per uccidere selettivamente le cellule tumorali risparmiando i tessuti sani.
