HC 2.2: DNA schade en reparatie: deel 2

Question 1

hoe worden DNA beschadigingen hersteld?

Answer 1

• er zijn templates nodig voor DNA schade herstel
• de aanwezigheid van die templates zorgt voor een nauwkeurig herstel
• wat voor templates? –> zusterchromatide en homologe chromosoom

Question 2

wanneer wordt de template ‘complementaire DNA streng’ gebruikt?

Answer 2

• mismatched baseparen
• intrastreng DNA crosslinks
• enkelstrengs DNA breueken

Question 3

waarvoor is de template ‘complementaire DNA streng’ geschikt?

Answer 3

alleen geschikt voor herstel van DNA schade waarbij alleen één van beide DNA strengen is beschadigd

Question 4

wanneer wordt de template ‘zusterchromatide/ homologe chromosoom’ gebruikt?

Answer 4

• interstrengs DNA crosslinks
• Dubbelstrengs DNA breuken

Question 5

waarvoor is de template ‘zusterchromatide/ homologe chromosoom’ geschikt?

Answer 5

geschikt voor het herstel van DNA schade waarbij beide DNA strengen zijn beschadigd

Question 6

2 mechanismen voor herstel van dubbelstrengs DNA breuken:

Answer 6

• Niet-homologe DNA eindverbinding
• Homologe recombinatie

Question 7

Niet-homologe DNA eindverbinding:

Answer 7

• direct aan elkaar ligeren/plakken van de twee uiteinden van een DNA breuk
• gebruikt geen template

Question 8

homologe recombinatie:

Answer 8

• uitwisseling van DNA tussen DNA moleculen
• gebruikt voornamelijk het zusterchromatide template

Question 9

niet-homologe DNA eindverbinding gebruikt geen template en het herstel is daarom onnauwkeurig.
homologe recombinatie gebruikt wel een template en zorgt daardoor voor nauwkeurig herstel.

Question 10

niet-homologe DNA eindverbinding:

Answer 10

• KU70 en KU80 heterodimeer herkennen de dsDNA breuk
• samen met DNA-PKcs en ligase brengt het de twee uiteinden weer aan elkaar
• dus zonder het gebruik van homologe templates
• er is wel kans dat hierbij soms wat kleine deleties ontstaan
• na het ‘helen’ van de breuk is celdeling gewoon mogelijk, maar door het niet gebruiken van een template gaat het wel ten koste van de nauwkeurigheid van de DNA code

Question 11

dubbelstrengse DNA breuken:

Answer 11

door schade ontstaan er dubbelstrengse DNA breuken, die wanneer ze niet hersteld worden kunnen leiden tot fragmentatie van chromosomen en verlies van genen

Question 12

niet-homologe DNA eindverbinding wordt ook gebruikt voor het koppelen van verschillende fragmenten van antilichamen.

Answer 12

en de onnauwkeurigheid van niet-homologe DNA eindverbinding vergroot de diversiteit aan antilichamen

Question 13

van alle 22 chromosomen hebben we er 2, die homoloog zijn. ze lijken op elkaar maar zijn niet geheel identiek, want 1 van vader en 1 van moeder.

Answer 13

na replicatie ontstaan er per chromosoom 2 identieke zusterchromatiden

Question 14

herstel van een dubbelstrengs DNA breuk door homologe recombinatie:

Answer 14

• door bijv. röntgen straling, ontstaat een dubbelstrengs DNA breuk
• nadat die breuk is ontstaan, wordt er bij beide strengen aan de zijkant van die breuk nog wat extra DNA weggehaald
• daardoor kunnen de enkelstrengs stukjes DNA een homologie gaan zoeken met de zusterchromatide
• die zusterchromatide wordt dan gekopieerd
• en dan komen de originele strengen en de zusterchromatide los van elkaar en is het hersteld

Question 15

1 van de belangrijkste eiwitten bij homologe recombinatie:

Answer 15

RAD51

Question 16

RAD51:

Answer 16

• na het ontstaan van de breuk, en het verwijderen van dat stukje extra DNA
• kan het RAD51 als een soort chain binden om de enkelstrengs staart
• het RAD51 eiwitfilament bevordert baseparing tussen het gebroken en de intacte zusterchromatide
• het gedrag van RAD51 na het ontstaan van DNA schade wordt beïnvloed door de BRCA1 en BRCA2 eiwitten

Question 17

als RAD51 bindt aan de breuk in het dubbelstrengs DNA, dan kan dat worden gezien in de kern van een cel. bij een microscopische opname met fluorescentie zie je dus puntjes in de kern, op de plekken waar RAD51 heeft geaccumuleerd op de breuken in het DNA.

Question 18

BRCA2 deficiënte cellen vertonen een verhoogde frequentie van chromosomale afwijkingen

Answer 18

BRCA2 is dus belangrijk voor genomische stabiliteit

Question 19

fouten bij herstel van dubbelstrengs DNA breuk:

Answer 19

• bij gebruik van zusterchromatiden, is er nauwkeurig herstel, doordat zusterchromatiden identiek zijn
• maar bij homologe chromosomen als template, omdat ze niet geheel identiek zijn kan dat leiden tot een verlies van heterozygositeit