3. DNA herstelmechanismen Flashcards
Wat zijn 3 gevolgen van mutatie in de voortplantingscel ?
- De zygote kan niet ontwikkelen
- individu met afwijking of pathologie geboren
- normaal individu
afhankelijk van aard en locatie mutatie
Wat is celwoekering ?
een accumulatie mutaties in genomisch DNA
Wat is een androgen insensitivity syndroom ?
= cogenitale aandoening
* verandering van 1 base thv DNA voortplantingscel
* inactivatie van andogeenreceptor door mutatie
* vrouwelijk fenotype met XY : ze onvruchtbaar is (complete ongevoeligheid)
* partieel vrouwelijk, partieel mannelijk fenotype (partieel ongevoelig)
* kleine effecten die pas laat worden ontdekt (mild ongevoelig)
Wat is metastase ?
migreren van cellen naar andere plaatsen (kanker)
Wat is een puntmutatie ?
verandering in basen
Wat is een transverse puntmutatie ?
verandering van purine naar pyrimidine en omgekeerd
Wat is een transitie puntmutatie ?
verandering van purine in purine of pyrimidine in pyrimidine
Wat is een deletie ?
1 of meer nucleotides verwijderen
Wat is een duplicatie ?
meerdere kopieën van DNA fragmenten ontstaan
Wat is een translocatie ?
grote of kleine fragmenten worden verplaatst in het genoom
Wat is intercalleren ?
stoffen voegen zicht tussen basenparen waardoor DNA polymerase fout functioneerd
Wat zijn voorbeelden van intercallerende stoffen ?
- acridine orange
- ethidium bromide
- teer
- tabaksrook
Wat is slippen ?
DNA polymerase verandert het aantal herhalingen/ aantal VNTR’s
Wat zijn VNTR’s ?
= Variable nucleotide tandem repeats
Korte motieven, vaak herhaalt (satelliet DNA)
* Heeft variabele lengte en gebruikt voor gerechtelijk onderzoek
* Meeste mensen heterozygoot voor bepaalde VNTRs
* 50% van VNTRs komen van moeder en andere van vader
Wat zijn CAG-repeats ?
Codeert voor glutamine
* neurologische afwijkingen : Huntington disease, Kennedy’s disease en verhoogde prostaatkankerincidentie
>verlenging / verkorting repetitive sequentie
Wat is depurinatie ?
verwijderen van purines door het breken van de N-glycosidische binding
Wat is deaminatie ?
cytosine naar uracil omzetten - uracil wordt op zijn beurt gemethyleerd om C5 waardoor het thymine wordt
* methylatie door SAM
* uracil wordt gemethyleerd omdat het sowieso een fout is in DNA, wordt dan in thymine omgezet
Wat is alkylering ?
aanhechten van groepen op basis van koolstof aan de base in DNA :
* DNA bevat atomen die goede substraten zijn voor elektrofiele aanvallen ( N met dubbele binding en fosfaten)
* frequentie van alkylering kan beïnvloed worden via voeding, huid of ademhaling
vb. Ethylmetaansulfonaat of cisplatin
Wat is Ethylmetaansulfonaat ?
DNA alkylerende stof die in labo’s gebruikt wordt om kanker te induceren bij proefdieren : GC naar AT binding
Wat is Cisplatin ?
DNA alkylerende stof die in chemotherapie gebruikt wordt om crosslinks te maken tussen DNA strengen waarmee schade wordt toegebracht aan DNA van kankercel
Wat is dimerisatie ?
pyrimidines die met elkaar verbonden worden door cyclobutaan door energie van UV-licht
Hoe ontstaat een dubbele strengbreuk ?
- een aanval van radicalen op de DNA-ruggengraat (radicalen ontstaat frequent bij blootstelling aan ioniserende straling)
- fosfodiesterbinding in 1 of beide DNA ketens die verbroken wordt : chromosoom in 2 geknipt
- gedupliceerde chromosom dat geen centromeer bevat en niet verdeelt wordt over dochtercellen
- ander fragment dat geen telomeer bevat waardoor het info verlies en blootgesteld wordt aan het herstelmechanisme
Wat is fotolyase ?
- een enzyme dat enkel bij prokaryote voorkomt
- herkent pyrimidine-dimeren en gebruikt de energie van het licht om de dimerisatie teniet te doen
Wat is O6 methylguanine methyltransferase ?
- enzyme dat gealkyleerde base herkent en ze herstelt
Wat doet cytochroom P450 in de lever
- enzyme dat helpt bij de detoxificatie van alkylerende stoffen
- het helpt ook bij de synthese van steroiden, galzouten en vetten
- mechanisme kan ook niet-kankerverwekkende componenten toch kankerverwekkend maken
Wat is een xenobiotica ?
Het is een vreemde stof, niet aangemaakt door het mechanisme zelf - meestal opgenomen via voedsel
Wat is alfatoxine B1 ?
het is een stof aangemaakt door schimmels die het DNA NIET kan alkyleren
- cytochroom P450 kan het metaboliseren in de lever tot een epoxyvorm die het DNA wel kan alkyleren
Wat is mismatch repair ?
foutieve baseparing die niet opgemerkt wordt bij de proofreading
Hoe repareren ze een base mismatch ?
- prokaryoten : oudste van 2 DNA strengen wordt gemethyleerd - MutH gaat gemethyleerde DNA streng herkennen
- eukaryoten : nieuwe streng herkent door nicks
- jongste en foute gedeelte wordt verwijdert en DNA polymerase zal een nieuwe DNA streng maken op basis van oude streng
Wat is het BER ?
= Base-excision repair
het herstelt veranderingen in basen
* DNA glycosylase
* AP-endonuclease
* DNA fosfodiesterase
Wat is DNA glycosylase ?
herkent fouten en gaat N-glycosidebinding verbreken
vb. uracil DNA glycosylase zorgt voor de deaminatie van cytosine
Wat is AP-endonuclase ?
herkent AP-site en verbreekt de esterbinding tussen de P-C5 en 3’OH
Wat is DNA fosfodiesterase ?
knipt aan 3’ van deoxyribose en opening met vrij 3’OH wordt herkent als primer waardoor de base herstelt wordt
Wat is NER ?
= nucleotide excision repair
herkent grote veranderingen die resulteren in a-specifieke helix of distorsie
E. Coli : Complex : XPA, XPB, XPC, XPD, XPF, XPG
Euk : 2 componenten :
* GG-NER
* TC-NER : transcription coupled want ontdekt door RNA pol tijdens TXN
Wat is Xeroderma pigmentosum ?
patienten ontwikkelen snel huidontstekingen of huidkanker bij contact met UV-licht
* onderzoek bij deze ziekte was eerste link tussen cellulaire problemen met DNA en kankerontwikkeling
* defect aan 1 of meer van de 7 eiwitten voor NER om thymine-dimeren te herstellen door UV licht
Wat zijn complementatie studies ?
Het princiepe dat mensen met een defect enzyme A in 1 cel en een defect enzyme B in een andere cel, baat hebben als die 2 cellen fusioneren : In cel B zit misschien wel een werkend enzym A en omgekeerd
Hoe werkt NER bij de E. Coli ?
- fout wordt gedeteteerd door XPC
- XPA is XPC gebonden recruteert daardoor andere enzymen
- XPB en XPD ontbinden fragmenten rond de fout
- XPG en XPF knippen meer dan 30 nucleotiden uit de streng waar de fout zit
- opening wordt gevuld door DNA polymerase en DNA lygase
Hoe werkt NER bij eukaryoten ?
- GG-NER : globale genome NER
- TC-NER : TXN coupled NER : RNA polumerase herkent de fout tijdens TXN en zal XPA recruteren waardoor NER start
Wat zijn de herstelmechanismen bij dubbele strengbreuk ?
- Non-homologous end-joining
- strand invasion
Wat is NHEJ ?
= Non-homologous end-joining
* beide strengen worden verbroken = 2 DNA uiteinden
* meerdere malen tegelijk in 1 cel
* als foute DNA uiteinden aan elkaar gebonden zijn : NHEJ DNA-uiteinden denatureren zodat DNA ligase ze aan elkaar kan hechten
Wat is strand invasion ?
1 van de 2 uiteinden is vrijgemaakt
* aan het 5’ uiteinde zijn enkele nucleotide verwijderd
* 3’OH is primer voor synthese van nieuwe DNA streng op basis van homologe chromoom
* er kan info verloren gaan en cel wordt homozygoot al was hij oorspronkelijk heterozygoot in dat gebied
Wat is de Ames test ?
Experiment met mutante Salmonella stam His- op voedingsbodem met stof verdacht van mutatie inductie
