Fall 8

Question 1

Vad är deamination? Hur fixas detta till?

Answer 1

Den främsta deaminations reaktionen konverterar cytosine till en annan DNA-bas
Dessa reaktioner sker främst i dubbelhelix DNA
Den nya basen har blivit märkt

Xantinenzym kan sedan komma och fixa till detta

Question 2

Hur repareras enkelsträngat brott (typ kovalenta tymindimers som uppstått efter strålning)?

Answer 2

Dessa dimers repareras genom mekanismen nucleotide excision repair
Stora multienzymkomplex (glykolaser för dimers) scannar först av DNAt för att hitta förvrängningar av DNA-helixen (fokuserar inte så mycket på de enskilda basparen)
När enzymet väl finner ett “bulky” avsnitt klyvs backbonet på den onormala strängen på båda sidor och ett nuclease tar bort fragmentet
PCNA styr in DNA-polymeras som reparerar det stora gapet
Ligas återställer sedan fosfat backbonet

Question 3

Hur repareras dubbelsträngat brott (av ex oxidering, jonisering) genom non-homologous end-joining?

Answer 3

Viktigaste som måste ske direkt är att “frysa” strängarna så att de inte glider ifrån varandra
Detta sker med hjälp av MRN-komplex
Ändarna blir helt enkelt sammanfogade av DNA-ligas
Detta leder dock till förlust av en eller två nukleotider
Detta medför stor risk för insertioner (addition av baser) och deletioner (förlust av baser)

Denna typ av reparation av dubbelsträngat DNA är vanlig i somatiska djurceller
Detta är relativt vanligt och när en människa är 70år har den ca 2000 sådana “ärr”

Question 4

Hur repareras dubbelsträngat brott genom homologous end-joining?

Answer 4

Är en mycket svårare
Mer exakt metod eftersom original DNAt blir helt återställt
Sker främst i S-fas
Denna typ av reparation är vanlig när det sker brott i nyligen replikerat DNA som ej hunnit dela sig

Ändarna hålls ihop av MRN-komplex
Helikas gör att den trasiga DNA-strängen basparas med den ena av de hela strängarna från syster DNA-strängen
Saknade baser fylls på av DNA-polymeras och fosfat backbonet sammanfogas med ligas
Generellt mindre risk för insertioner och deletioner

Question 5

Vad gör proteinet p53?

Answer 5

p53 är en central transkriptionsfaktor som reglerar flera tumörsuppressor-mekanismer såsom cellcykel arrest, DNA-reparation och celldöd

Question 6

Hur stoppar p53 cellcykeln?

Answer 6

I G1-fasen leder DNA skador till aktivering av ATM/ ATR kinas som aktiverar Chk1/ Chk2 som fosfylerar p53-Mdm2-komplexet
Detta släpper mdm2 från komplexet och vi får ett stabilt aktiverat p53-protein
Denna transkriptions regulator transkriberar för proteinet p21 som är en Cdk inhibitor
Efter translation binder p21 proteinet till G1/S-Cdk vilket inaktiverar dem, detta förhindrar cellen från att komma till S-fas

Detta stopp av cellcykeln under G1 ger cellen tid att reparera det skadade DNAt innan S-fas (replikationen)

Question 7

Hur ger p53 apoptos?

Answer 7

Om DNA är allt för skadat för att repareras kan p53 få cellen att genomgå apoptos (självmord)

Detta sker genom att koda för Bax och Apaf1
Dessa proapototiska proteiner släpper ut Cyto C från mitokondrien vilket startar en intrinsic pathway till apoptos

Detta sker genom att transkribera mRNA som kodar för BH3-proteinerna Puma och Noxa
Puma och noxa inhiberar bcl-2 som hämmar bax

Question 8

Hur ser p53 ofta ut i cancerceller?

Answer 8

p53 saknas eller är defekt

Question 9

Vad är det intracellulära maskineriet som leder till apoptos?

Answer 9

Caspaser

Question 10

Vad är en procaspas?

Answer 10

Caspaser kommer från inaktiva procaspaser som aktiveras genom proteolytic cleavage

Question 11

Hur fortsätter caspaser att reagera?

Answer 11

När den första caspasen har blivit aktiverad, klyver den andra procaspaser och därmed startar en kedjereaktion

Question 12

Vad är en initiator procaspas?

Answer 12

Initiator procaspases startar kaskaden

Question 13

Vad är en executioner procaspaser?

Answer 13

Executioner procaspaser blir aktiverade av kaskaden och gör sedan själva jobbet för apoptos

Question 14

Vad gör executioner caspaser?

Answer 14

Lamin executioner caspase riktar in sig på lamin proteiner.
Klyvningen av lamin proteiner orsakar den oåterkalliga nedbrytningen av the nuclar lamina vilket tillåter nukleaser att komma in i kärnan och bryta ner DNA
Detta gör cellen obrukbar
På detta vis så avmantlar sig cellen sig smidigt och dess kropp är snabbt upptagen av andra celler

Question 15

Vad händer när caspasaktiveringen väl har startat?

Answer 15

Aktiveringen av apoptosprogrammet är antingen allt eller inget. Caspas-kaskaden är inte bara förstörande och kedjereagerande, den är också oåterkallig

Question 16

Hur aktiveras caspaser intrinsict?

Answer 16

Mitokondrien får en stimulus för apoptos och via Bax och Bak släpps cytochrome c ut
Cytochrome c binder in till ett adaptor protein och dessa komplex går ihop till ett snurrlikt komplex
Procaspaser binder in och vips har vi en apoptosom
Apoptosomen aktiverar sedan procaspaser inom komplexet vilket leder till kaskaden.

Question 17

Hur regleras intrinsic pathwy?

Answer 17

Balansen mellan proapoptotiska- och antiapoptiska medlemmar inom Bcl2 familjen

Ex: p53 ger syntes av Bax. Om det finns för lite Bcl-2 släpper Bax ut Cytokrom C som går till apoptosomen.

Question 18

Hur aktiveras caspaser extrinsict?

Answer 18

En annan aktivator av caspaser är signaler som kommer utifrån via dödsreceptorer
Vid andra skador såsom bakterie- eller virusinfektion

En Fas ligand (från en killer lymfocyt) binder till cellens Fas death receptor
Detta leder till att dödsdomänen på de cystoliska svansarna av Fas death receptorn binder in intracellular adaptor proteins som i sin tur drar till sig procaspaser
Dessa procaspaser radar upp sig vid Fas death receptorn och skapar ett Death-Inducing Signaling Complex (DISC)
När initiator caspasen väl är aktiverad i DISCen så aktiveras executioner procaspaser

Question 19

Vad är IAP för caspashämmare i cytosolen?

Answer 19

IAP (inhibitor of apoptosis protein)
Har möjlighet att binda in till aktiverade caspaser och därmed inhibera apoptos
Vissa IAPs har dessutom förmågan att polyubiquitylate caspaser vilket gör att de blir tillgängliga för nedbrytning av proteasomer
Detta gör att IAP sätter en tröskel som caspaser måste komma över för att trigga apoptos

Question 20

Vad är FLIP för caspashämmare i cytosolen?

Answer 20

Blockerar apoptotiska signaler

Question 21

Vad händer med de apoptotiska kropparna?

Answer 21

De apoptostiska kropparna blir fagocyterade av närliggande grannceller
Lämnar inga spår och skapar därmed ingen inflammation

Question 22

Hur blir de apoptotiska kropparna fagocyterade?

Answer 22

De apoptotiska kropparna får kemiska förändringar på sin yta
Detta ger signaler som rekryterar fagocyterande celler som makrofager
En särskilt viktig förändring är när den negativt laddade fosfolipiden fosfatidylserin hamnar på cellens yta

Fosfolipiden ligger normalt sätt på den inre sidan av lipidlagret av plasmamembranet
På en apoptotisk kropp vänds den utåt. Fosfatidylserin kan då binda till makrofagers receptorer (annexin V)

Question 23

Vad är skillnaden på apoptos och nekros?

Answer 23

Under apoptosen genomgår cellen karaktäristiska morfologiska (form) förändringar
De krymper, kondenserar, cytoskelettet kollapsar och kärnan med dess DNA löses upp i fragment
Cellen ger sedan ifrån sig membranomslutna fragment, apoptopic bodies, som närliggande celler eller makrofager kan äta upp

Om celler istället dör akut på grund av trauma eller i brist på ATP kallar man celldöden istället nekros
Nekrotiska celler sväller kraftigt på grund av ökat koloidosmotiskt tryck
Det koloidosmotiska trycket beror på brist på ATP som gör att jonpumparna i cellmembranet inte fungerar och cellen släpper in för mycket vatten
Det koloidosmotiska trycket gör att cellen brister, så att deras innehåll “sprutar” ut över grannarna vilket leder till inflammation