HC 2.2 DNA schade en reparatie: deel 2 Flashcards
Wat kun je zeggen over de methylering van DNA?
Methylering van DNA lijkt een belangrijke rol te spelen bij de ontwikkeling van bepaalde ziekten zoals kanker, doordat het de expressie van bepaalde genen afremt.
Wanneer wordt de complementaire streng als template gebruikt voor DNA schadeherstel?
Geschikt voor het herstel van DNA schade waarbij alleen één van beide strengen DNA is beschadigd.
- Mismatched baseparen
- Intrastreng DNA crosslinks
- Enkelstrengs DNA breuken
Wanneer wordt de zusterchromatide / homologe chromosoom als template gebruikt voor DNA schadeherstel?
Geschikt voor het herstel van DNA schade waarbij beide DNA strengen zijn beschadigd.
- Interstrengs DNA crosslinks
- Dubbelstrengs DNA breuken
Wat is het verschil tussen niet-homologe DNA-eind verbinding en homologe recombinatie?
- NHEJ: direct aan elkaar ligeren van de twee uiteinden van een DNA-breuk. Geen template –> onnauwkeurig. Ook wordt een deel van de nucleotiden weggegeten.
- HR: uitwisseling van DNA-strengen tussen DNA-moleculen. Gebruikt voornamelijk de zusterchromatide als template, is nauwkeurig.
Hoe werkt niet homologe DNA-eind verbinding?
NHEJ is voornamelijk actief in de G1-fase van de celcyclus. Het KU70/80 eiwit herkent een breuk in het DNA, waardoor hierop volgend een complex (bestaande uit 4 eiwitten) wordt opgebouwd. Een ligase bindt, wat het DNA weer aan elkaar zet. Celdeling kan nu toch doorgaan te loste van de nauwkeurigheid in de DNA-code.
Wat is het gevolg van een dubbelstrengsbreuk?
Dubbelstrengsbreuken in het DNA leiden tot fragmentiele chromosomen en daardoor een mogelijk verlies van genen.
Wat kan een gevolg van een fout in het NHEJ zijn?
Een defect in NHEJ kan resulteren in radiosensitiviteit. Radiostraling kan namelijk dubbelstrengsbreuken induceren. Bijvoorbeeld bij SCID patiënten. Deze patiënten zijn overgevoelig voor bestraling en kunnen breuken dus slecht repareren. Wanneer deze patiënten worden bestraald overlijden ze onmiddellijk.
Waarom is NHEJ zo onnauwkeurig?
NHEJ is ontwikkeld om breuken te repareren die belangrijk zijn voor de reparatie van het immuunsysteem. De genen die coderen voor antilichamen liggen op verschillende stukjes in het genoom, die later in elkaar worden gezet. Deze breuken worden door NHEJ in elkaar gezet. De onnauwkeurigheid van NHEJ zorgt ervoor dat er een vergrootte diversiteit aan antilichamen ontstaat waardoor er een hoge variabiliteit van immunoglobuline eiwitten ontstaat. Er komen antilichamen die allerlei stoffen kunnen herkennen.
Wanneer vindt de homologe recombinatie plaats?
Homologe recombinatie is voornamelijk actief in de S-fase en G2-fase van de celcyclus (na replicatie).
Wat zijn homologe chromosomen en wat zijn zusterchromatiden?
Homologe chromosomen zijn twee vergelijkbare, maar niet identieke kopieën van elk chromosoom. Deze chromosomen worden gedupliceerd en na deze replicatie ontstaan twee identieke zusterchromatiden (in totaal 4 DNA-strengen).
Hoe werkt homologe recombinatie?
Na het ontstaan van de dubbelstrengs breuk, komen er enzymen die van het dubbelstrengs uiteinde een enkelstrengs staart maken. Vanaf de 5’ kant wordt het DNA ‘weggegeten’, waardoor een staart ontstaat aan de 3’ kant (door exonucleases). Vervolgens gaat deze staart opzoek naar een identieke zusterchromatide (base pairing). ER vindt DNA-synthese plaats van de missende delen en ligatie van de gebroken strengen. Vervolgens vindt resolutie plaats van de verbonden zusterchromatiden.
Welk eiwit speelt een rol bij HR en hoe doet die dat?
RAD51 eiwitmoleculen vormen een filament op de enkelstrengs DNA uiteinden. Dit eiwit DNA-complex kan sequenties van nucleotide op een ander DNA-molecuul herkennen die zich in dit filament bevinden (aan de complementaire streng). Het RAD51 eiwitfilament bevordert baseparing tussen het gebroken en intacte zusterchromatide. Het gedrag van RAD51 wordt beïnvloedt door BRCA1 en BRCA2. Deze eiwitten zorgen ervoor dat RAD51 naar de plek van de schade gaat. DNA-schade induceert de opeenhoping van RAD51.
Wat is het gevolg van de afwezigheid van RAD51?
Door afwezigheid van RAD51 worden DNA-breuken verkeerd aan elkaar gezet, waardoor genomische instabiliteit ontstaat. BRCA2-deficiënte cellen vertonen een verhoogde frequentie van chromosomale afwijkingen. Er kunnen veel translocaties worden gezien doordat het herstel niet meer via HR kan plaatsvinden. BRCA2 is belangrijk voor genomische stabiliteit.
Welke fouten kunnen er ontstaan tijdens de HR?
Normaal gesproken wordt er bij HR een zusterchromatide gebruikt, gebeurt HR op het verkeerde moment dan kan het homologe chromosoom worden gebruikt. Wanneer er in het gen van de vader geen afwijking zit, maar in het gen van de moeder wel, kan dit leiden tot een duplicatie van het gemuteerde allel (en hiermee verlies van het normale allel). Dit wordt loss of heterozygosity genoemd.
Welke fouten kunnen er ontstaan tijdens de NHEJ?
Bij een deletie van een coderend deel van het chromosoom, zal na NHEJ een korter chromosoom ontstaan. Wanneer hiermee het coderende deel van het normale allel verdwijnt en enkel het coderende deel van het gemuteerde allel gebruikt kan worden, vindt verlies van heterozygositeit plaats.
Als er geen zusterchromatiden zijn. Kan er reparatie plaatsvinden tussen homologe chromosomen. Als breuken verkeerd aan elkaar worden gezet, kan dit leiden tot translocatie. Dit kan zowel gebalanceerd als ongebalanceerd zijn. Hiervan is sprake in chronische myeloïde leukemie.
