DNA: reparation Flashcards
Kan du ge ett exempel på när en mutation ger en fördel och därmed sprids vidare genom generationer?
Mutation i β-globin gen ⇒ röda blodkroppar får heterozygot form = sicklecellanemi
Blodkropparna blir mer motståndskraftiga mot malaria
Hur ser cancerincidens ut om man jämför personer i olika ålder?
Högre risk ju äldre patienten är
Ge exempel på några kemiska reaktioner som kan påverka DNA och orsaka skador?
- Oxidering - oxidativ skada
- Hydrolytiska attacker
- Metylering
Vilket är ordet som saknas?
Sett till DNA-skador: ultraviolett strålning kan inducera formationen av __________.
Pyrimidin dimerer
Vad som sker är att två pyrimidiner, som ligger bredvid varandra, basparar med varandra istället för att baspara med purinen som ligger mitt emot
Vad sker i en depurinering?
En nukleotid tappar sin kvävebas
Vad sker i en deaminering?
En nukleotid tappar aminogruppen som satt på nukleosiden
Ex. C blir till U ⇒ fel basparning
Vad kan en deaminering resultera i down the line om den inte lagas?
Att ett helt baspar försvinner, en ensam stackare blir ju utan en bas att para ihop sig med
Hela aminosyrasekvensen och proteinet hamnar ur frame och blir dåligt
Vilka är de tre kända excisionsreparationsmekanismerna?
- Mismatch reparation
- Base-excision
- Nukleotide-excision
Vad är grundmekanismen i base-excision?
Det sker i lite olika steg:
- Skadade baser känns igen och tas bort av DNA glykosylas
- AP-endonukleas och fosfodiesteras tar bort socker-fosfat molekylen som är kvar
- DNA polymeras fyller ut den resulterande luckan med nya nukleotider
- DNA-ligas lappar ihop hålet som bildades i socker-fosfat-ryggraden
Vad är ett AP-site?
Ett AP-site (apyrimidinic/apurinic site) är ett socker utan någon bas som bildas genom excision (borttagning) av en bas
Vad är grundmekanismen hos mismatch repair systemet?
Att en felaktigt placerad bas, som ej matchar in mot sin kompis, byts ut innan dess att DNA:t metylerats
Vilka fel känns igen av mismatch repair systemet?
Systemet känner igen när DNA polymeras sätter in fel bas vid syntesen av DNA:t
Så, till exempel, ett felaktigt placerat A som inte kan matcha med G på parent-strand ersätts med C
Hos vilka organismer finner vi metylerat DNA?
Hos prokaryoter
Vilken specifik sekvens är metylerad hos prokaryoter?
“GATC”
Vad heter enzymet som metylerar specifika sekvenser av prokaryters DNA?
Deoxy-adenosin metylas (DAM)
När sker mismatch repair? Varför sker det just då?
Direkt efter replikation innan dess att DNA:t hunnits metyleras av DAM
Det sker just här eftersom det tar ett tag för nysyntetiserat DNA att bli metylerat
Detta ger oss ett kort ögonblick att jämföra det tidigare, korrekta, metylerade DNAt med det nysyntetiserade och göra potentiella anpassningar innan metyleringen
Vilka är komponenterna i mismatch repair systemet? Ta E.coli som exempelorganism.
- MutS
- MutL
- MutH
- DNA polymeras I
- Helikas
- Ligas
Vad utför MutS, MutL, MutH och DNA polymeras I i mismatch repair-systemet?
- MutS - Känner igen den felaktiga basen (vår mismatch) och bildar komplex med MutL och MutH.
- MutH - är ett endonukleas och klyver den nytillverkade ickemetylerade strängen vid en GATC sekvens
- MutL - Fäster vid strängen och transporterar tillsammans med MutS, exonukleas och helikas bort den avklippta, felaktiga sekvensen
- DNA polymeras I - bygger sen på nya korrekta baser och DNA-ligas fogar samman DNA-helixen
Har eukaryota organismer samma ingående komponenter i sitt mismatch-repair system?
Nej, eukaryoter saknar MutH
Vad är grundmekanismen i nucleotide-excision reparation?
Att klyva bort sträng med nukleotider som är skadade, tex. om de bildat dimerer med varandra och ersätta den med en sträng utan skador och sen ligera samman DNA-dubbelsträngen
Vad heter enzymet som klyver bort strängen med skadade baser i nucleotide-excision reparation?
Excision nukleas
Mot vilka sorters DNA-skador är excisionsreparationer effektiva?
Mot enklare skador med felaktiga baser på en av strängarna
EJ mot typ dubbelsträngsbrott
Vad händer med en kromosom om dess DNA får ett dubbesträngsbrott som inte åtgärdas?
Kromosomen bryts sönder till mindre fragment och gener kommer går förlorade i samband med celldelning
På vilka sätt kan dubbesträngsbrott repareras?
- Icke-homolog end joining
- Homolog rekombination
Vad är homolog rekombination och hur går det till?
Det är en form av reparationsmekanism för dubbelsträngsbrott
Information mellan DNA-molekyler som har samma sekvens byts, vilket ger identisk (homolog) sekvens (eller nästan identisk) mellan molekylerna
Vad kännetecknar homolog rekombination sett till vad för krav det ställs inför rekombinationen? Finns det ens några sånna krav?
Ja det gör det!
Homolog rekombination sker bara mellan DNA-strängar som har omfattande regioner av samma sekvens som måste vara lång och väldigt lik
Vad kallas de viktigaste proteinerna som hjälper enkelsträngat DNA att invadera intakt dubbelsträngat DNA vid homolog rekombination? Vi söker ett protein för eukaryoter och ett för prokaryoter.
- Eukaryoter : det vanligaste proteinet heter Rad51
- Prokaryoter: det vanligaste proteinet heter RecA
Vi kan på ett litet enkelt sätt härma reaktionen vid homolog rekombination i ett provrör, men hur går detta till i cellen?
- Enkelsträngat DNA skapas när exonukleas tuggar ner 5’ änden av de komplementära strängarna i den skadade kromatiden
- Ena 3’-strängen basparar med invaderar den icke-skadade systerkromatiden och basparar med ena strängen
- Reparations DNA polymeras syntetiserar nytt DNA på den skadade enkelsträngen genom att använda den icke skadade DNA-strängen som mall
- Den invaderande strängen hoppar tillbaka till sin ursprungssträng när DNA byggts som sträcker sig förbi positionen där brottet skedde. Detta återskapar den “söndriga” dubbelhelixen
- DNA syntetiseras genom att fortsätta använda det skadade DNAt som mall tills att allt DNA kopierats
- DNAt ligeras och de båda systerkromatiderna är nu hela utan att något fel uppstått i den “lagade” kromatiden
Vad är en transposon?
Transposoner är genetiska sekvenser som rör sig över hela arvsmassan
Ofta har de inga krav på sekvenshomologi utan de hoppar runt lite som de vill
De har förmågan att kombinera om arvsmassan på olika sätt
Vilka klasser av transposable elements finns det? Skillnader mellan dessa?
- Replicative transposition - sätts in via omvänd transkription av RNA-intermediärer. Original-transposonen blir kvar, en kopia hoppar över till nästa ställe
- Cut-and-paste transposition - sätts in via DNA-intermediärer. Ingen original-transposon blir kvar utan alltihop flyttas vidare till nästa ställe
Ge exempel på två transposon-sekvenser i det humana genomet?
- L1 element (15 % av humana genomet)
- Alu sequence (10 % av humana genomet)
Beskriv händelseförloppet för en retroviral-like retrotransposons förflyttning?
- Transposon-sekvensen skrivs om till mRNA med hjälp av en närliggande gens promotor
- Transposonens mRNA kodar för revere transkriptas och integras
- Reverse transkriptas omvandlar mRNA:t till dubbesträngat DNA
- Det dubbelsträngade DNAt sätts in på ett nytt ställe i genomet mha integras som klyver målmolekylen och sätter in transposongenen på det nya stället
(Tänk på att original-transposonen aldrig försvinner, den används bara för att göra en mRNA-kopia som i sin tur görs om och flyttar)
DNA-only transposoner innehåller en gen som kodar för ett visst enzym, vilket?
Transposas
Vad har transposas för funktion?
Transposas är ett enzym som kan klyva och återligera DNA efter att det flyttats
Beskriv händelseförloppet för DNA-only transposoners förflyttning?
- Transposonen som finns i genomet börjar uttrycka transposas.
- Transposas klyver ut “sig själv”, alltså den DNA bit som kodar för det aktuella transposaset.
- Transposas klyver även ut målmolekylen där DNAt kan sättas in och genen är nu förflyttad till ett nytt ställe i genomet.
Ttänk på att detta alltså bara handlar om en förflyttning, ingen kopiering som leder till att fler transposoner uppkommer)
