DNA-Repair Flashcards
Was passiert bei der Depurination ?
Guanin oder Adenin wird unter hydrolyse Abgespalten und an dem Zuckermolekühl durch eine Hydroxygruppe ausgetauscht
Wie funktioniert Deaminierung und wie heißen die entstehenden Basen ?
Warum kann Thymin nicht deaminiert werden ?
Wie verändern sich dadurch die Basenpaarungen ?
Bei der Deaminierung wird ein Ammonikmolekühl durch eine Hydroxygruppe ersetzt.
Aus Cytosin entsteht Uracil, aus Adenin Hypoxanthin und aus Guanin entsteht Xanthin.
Thymin kann nicht deaminiert werden, weil keine exozyklische Aminogruppen vorliegt, die abgespalten werden kann.
Hypoxanthin (aus Adenin) Basenpaare mit Cytosin statt Thymin -> bei Replikation Mutation von A-T zu G-C.
Was passiert bei internalisierenden Agents ?
Wofür bewerfen interkalierende Stoffe in der Biochemie benutzt ? (Beispielstoff)
-Unspezifische planere Sequencen stecken zwischen DNA-Basen. Das kann zu Deletion/Insertion führen und das Leseraster verschiebt sich
-DNA lässt sich gut dadurch einfärben (z.B) durch Methylblau
Was passiert bei der Mutagenese durch reaktive Oxygen Spezies ?
Oxidation von Guanin zu Oxyguanin, welches sich nicht mehr mit Cytosin sonder Adenin paart -> C zu A Substitution
Welche Mutation bewirkt UV-Licht ?
Und wie wird dieses repariert ?
UV-Strahlen induzieren Zwischenverlinkungen zwischen beieinanderliegenden Pyrimidinbasen, hauptsächlich Thymin, sodass Intrastrang crosslinks entstehen.
-Direkte Reperatur durch DNA-Photolyase (und Flavoproteine)
reduziertes FADH- agiert wie ein Elektronendonor um Pyrimidindimere zu spalten
Oder O6-Methylguanin Methyltransferase hebt zwischenverlinkung auf, aber ersetzt falsche Base (statt Adenin paart Thymin dann mit Guanin)
Wie viele Proteine hat die Fehlpaarungsreparatur in E.Coli ?
Welches Enzym ist bei dem Reperaturmechanismus wichtig und was ist wichtig zur Erkennung ?
-Es gibt 12 hoch-konservierte Proteine die an Mismatchreperatur teilnehmen.
Fehlpaarungen werden oft so korrigiert, dass Informationen vom Vorlagestrang übernommen und so erhalten bleiben
- wichtig zur Erkennung ist die Methylierung der falschen Base, die durch die DAM erstellt wird
Beschreibe den Methyl-orientierten Mismatch Reperaturmechanismus in Prokaryonten.
- MutL und MutS formen Komplex und wandern DNA-Strang ab, bis sie fehhgepaarte Base erkennen (ausser C-C). MutH kommt dazu und spaltet unmethylierten DNA-Strang und markiert/ „nick“ für Reperatur
- danach Entbindung und Degradation durch Xonuklease, Polymerase und Ligase
(-MutS erinnert an DNA-Topoisomerase
Wie verläuft die Missmatch-Reperatur in Menschen ?
-MSH2 und MHS6 binden an falschgepaartem Segment um Stränge zu unterscheiden
-bewirkt Binden von MLH1 Endonuklease
-entwinden der DNA durch Helikaseaktivität und Spalten des Doppelstrangs-> Lücke wird gefüllt durch DNA-Pol und geschlossen durch Ligase
(Manchmal müssen für eine falsche base bis zu 1000 erneuert werden)
Beschreibe den Basen-Exisionsmechanismus.
-es wird base entfernt, die sonst Mutation durch mispairing hervorrufen würde. (Meist durch Deaminierung, Oxidative Phosphorylierung oder Alkylation entstanden)
-Anfang durch DNA-Glykosylase (mind. 6 verschiedene DNA-Glykosidasen für unterschiedlich modifizierte Basen)
-1. schritt Erkennung von Geschädigten Basen -> AP-Stelle wird gebildet (von Glykosidase)
-2.Schritt: Spaltung von Phosphodiesterbindung an AP-Stelle (durch AP-Endonuklease)
-3. Schritt: Entfernung des Z-P-Rückgrads durch AP-Lyase
-4. Schritt: Lückenfüllung und Ligation (normal)
Wie funktioniert der Reperaturmechanismus DNA-Rekombination ?
-DNA-Rekombination repariert DNA durch rearrangment der genetischen Informationen innerhalb und zwischen der DNA-Molekülen
-es gibt homolog genetische Rekombinationen, Sequenz-spezifische Rekombinationen und DNA-Transpositionen
-DNA-Rekombinante Reperatur nutzt Homologe Chromosom, wodurch eine hohe Genauigkeit gegeben ist
-nicht-homologes End-Joining: kein Vorlagestrang benötigt, aber Verlust mehrerer Basen am Joiningpunkt; aktiv in VDJ-Rekombinationen
In welchem Reperaturmechanismus kommen RecA und RecB-Komplex vor und was machen sie ?
RecA als Rekombinase wird während der DNA-Rekombinationen durch RecB auf die dsDNA geladen.
Was macht der Nukleotid-Excisionsreperaturmechanismus ?
Er repariert beinahe alle großen Änderungen in Strktur der DNA-Doppelhelix
Beschreibe die Nukleotid-Excisionsreperatur .
-nicht spezifisch in Erkennung der Geschädigten Base
-Reperatursignal ist thermodynamische Dstabilisierung der DNA-Duplexe an spezifischer Stelle und seine „Bulkiness“ = Ausbeulung
-einziger Reperaturmechanismus für Pyrimidindimere in Menschen (wichtig gegen Karzinogene)
-daran beteiligt: Excisionsnuklease, DNA-Helikaseaktivität und Polymerase und Ligase
Vergleich von der Nukleotidexcisions-Reperatur in E.Coli und in Eukaryonten ?
In E.Coli: ABC-Exinuklease UvA/UvB/UvC und Helikaseaktivität UvD
In Eukaryonten: scannen von Multikomplex ; wichtig sind XPB =Helikaseaktivität, XPF mit ERCC1 spaltet 5ˋ-Stelle und XPG als 3ˋ-Endonukleasespaltung
Wann wird die SOS-Reperatur & DNA-Rekombinationen als Reperaturmechanismus benutzt ?
-wenn kein intakter komplementärer Strang übrig ist z.B bei Doppelstrangbrüchen, Doppelstrangzwischenverknüpfung, Lesionen in ssDNA
