DNA Reparation Flashcards
Ungefär hur många DNA skador krävs för att DNA-skadesignalen skall märkbart aktiveras i en mänsklig cell?
Det beror på typ av skada
enkelsträngsbrott - över 100 000/cell
Dubbelsträngsbrott (<20 baser från varandra) - mellan 1-10/cell
Ungefär hur många DNAskador induceras normalt i en mänskligt cell per dag?
DNA skadas konstant av: hydrolys- 20 000 skador cell/dag radikaler( O2, rökning, Fe2+) - 2000 skador cell/dag solljus(UV): 0 - 100 000 skador cell/dag reaktiva kemikalier (BBQ,rökning): 0-100 000 skador cell/dag
Totalt blir det mellan 22000-222 000 skador per cell/dag.
Beskriv de tre principiellt olika effekterna av DNA-skada i en mänsklig cell.
3 Utfall:
- Senescens av p53–> celler fortsätter med sitt, men kan inte dela sig. Bidrar till åldersrelaterade sjukdomar
- Reparation —> blir en normal cell
- Celldelning med skada —> Kan bli muterad cell—> kan leda till cancer
Beskriv skillnaden mellan en DNA-skada och en mutation.
DNA-skada är en förändrad kemi, fel på nukleotid. Exempelvis, cyklobutanring, oxidativa skador, alkylering, deaminering, AP-site m.m.
DNA-mutation är en normal nukleotid men på fel plats.
Vad är en senescent cell?
En senescent cell är en cell som har inducerat en kronisk expression av p53/p16/p21 (oftast genom DNA-skador) så att cellcykeln permanent är blockad. Cellen fortsätter dock med sitt och uttrycker många inflammatoriska cytokiner som bidrar i många åldersrelaterade sjukdomar.
Vilka mekanismer bidrar till att förhindra evolution av somatiska (kropps)celler?
Evolution sker i uppkomst av förändring såsom exempelvis en förändrad genotyp. Genom att förhindra att celler med förändrad genotyp förs vidare (via celldelning) kan cellen ha dessa mekanismer:
- Reparation av skadorna
- Gå in i senescens pga för många ändringar
- Skydd mot radikaler (exempelvis vitaminer)
- Apoptos
Beskriv den kemiska förändringen vid en typ av DNA-skada
SOLLJUS
Cyklobutanring - Dubbelbindningar i tymidin absorberar UV-fotoner, skapar karbonylradikaler som reagerar med samma dubbelbindning med grannen om nu grannen är ett tymidin. Rektangeln av kovalenta bindningar kallas cyclobutanpyrimidindimer eller CPD och är stabil. CPD bildas bara om UV-fotonen träffar ett tymidinpar och är en av de vanligaste skadorna i hudceller efter man har solat. CPD tiltar hela DNA strukturen och är mutagen.
Alkylering - En alkylgrupp sätts på kvävebasen (vilken som).
Oxidativa skador - radikaler förstör vad som helst de reagerar med
Deaminering och AP-site - Då DNA ligger i vatten sker spontant sönderfall. Vanliga ex på spontant sönderfall är brott på N- glykosylbindningen som håller samman baserna med fosfodiesterkedjan, och diamineringar
Beskriv översiktligt hur de flesta DNA-reparationsprogrocesser går till
Skadan tuggas bort, hålet i DNA-spiralen ersätts med oskadade strängen som templat
Vad är ett DNA-glykosylas?
Ett DNA-glykosylas känner igen en viss typ av skada ex ett U istället för C och klyver då N-glykosylbindningen vilket gör att DNA kan repareras.
Beskriv översiktligt hur nucleotide excision repair (NER) går till.
NER känner igen och lagar DNA-skador som påverkar DNA-strukturen. Detta sker enbart under S-fas. NER består utav två mekanismer.
Gemensamt för båda mekanismerna är TFIIH rekryteras, öppnar strängarna genom helikasaktivitet, en sekvens om 32bp där DNAskadan finns klipps bort av XPG och XPG-ERCC1, DNA resyntetiseras av DNA Pol epsilon/delta och ligeras av Ligas I.
1.) GGR - Global genome repair inkl XPC som binder in till DNA-skadan—> DNA-Bubbla bildas—> DNA lagas
2.) TCR- Transcriptional couple repair—> om skada upptäcks under mRNA transkription kommer transkription att stoppas—> CSA och B kommer binda in till skada och bända upp DNA till bubbla—> andra proteiner kommer och lagar DNAt.
Först klyvs det skadade DNAt bort, oskadad DNA som templat, DNA polymeras gör ny sträng—>ligas—>Helt och korrekt DNA.
Beskriv hur Global Genomic Nucleotide excision reparation (GGR) går till. Vilka enzymer deltar?
- XPA och XPC känner igen DNA-skada
- TFIIH ansamlas och via sin helikasfunktion separerar DNA-strängarna kring DNA-skada
- Endonukleaserna XPG och XPF-ERCC1 klyver 3´och 5´ om DNA-skadan och frigör en ca 32bp DNA sträng som innehåller DNA-skadan.
- DNA-polymeras epsilon/delta resyntetiserar DNA-hålet
- Ligas 1 ligerar ihop DNAt.
Beskriv hur Transcriptional coupled Nucleotide excision repair (TCR) går till. Vilka enzymer deltar?
- RNA-polymeras II kan inte kopiera förbi en DNA-skada i den transkriberande strängen, utan blockeras
- CSA och CSB bänder loss RNApol-II
- TFIIH ansamlas och via sin helikasfunktion separerar DNAsträngarna kring skadan
- XPG och ERCC1 är endonukleaser som klyver 3’ och 5’ om DNAskadan
- DNAgapet om 32bp resyntetiseras via DNApol epsilon/delta och ligeras ihop med ligas I
Beskriv kort hur mismatch reperation reverserar mismatch.
- MutS binder till mismatch
- MutL rekryterar endonukleaset MutH dit.
- MutH gör en ”nick” i den nysyntetiserade strängen
- Den ”nickade” fosfodiesterryggraden invaderas av exonukleas III (exo III, ”pacman”)
- Exo III genererar en enkelsträngad region
- DNA polymerisation resyntetiserar regionen
Vad kallas de två huvudsakliga reperationsvägar för DNA-dubbelsträngsbrott?
NHEJ -non homologous end joining
Och
Homolog rekombination (HR)
Vad är det huvudsakliga problemet med NHEJ?
Vid DNA-dubbelsträngsbrott kan fler deletionsmutationer bildas då de terminala nukleotiderna i DNA-brott oftast är skadade och behöver då klyvas bort för att kunna ligeras ihop igen.
