Kolokwium II - mutacje i naturalne mechanizmy naprawy DNA Flashcards
Czym są mutacje punktowe?
mutacje polegające na zamianie jednej zasady
Jakiego typu mogą być mutacje punktowe?
tranzycji lub transwersji
Na czym polega mutacja punktowa typu tranzycji?
- zamianą puryny na inną purynę
- zamianą pirymidyny na inną pirymidynę
Na czym polega mutacja punktowa typu transwersji?
- zamiana puryny na jedną z dwóch pirymidyn
- zamiana pirymidyny na jedną z dwóch puryn
Jakie wyróżniamy rodzaje mutacji punktowych ze względu na możliwe skutki?
- ciche
- zmiany sensu
- nonsensowne
Jaki skutek wywołuje mutacja cicha?
nie wywołuje wykrywalnego skutku
Czego dotyczy hipoteza tolerancji?
translacja kodonu jest mało wrażliwa na zmianę nukleotydu w pozycji trzeciej
Kiedy mamy do czynienia z mutacją zmiany sensu?
gdy w odpowiednim miejscu w cząsteczce zostanie wbudowany zupełnie inny aminokwas
Jaką tolerancję dla funkcji białka ma błędnie dobrany aminokwas?
- akceptowalne
- częściowo akceptowalne
- nieakceptowalne
Co to znaczy, że skutek mutacji typu zmiany sensu jest akceptowalny?
powstająca cząsteczka może nie być odróżnialna od cząsteczki normalnej
Co to znaczy, że skutek mutacji typu zmiany sensu jest nieakceptowalny?
powstająca cząsteczka nie będzie zdolna do pełnienia przypisanej jej funkcji
Co to jest kodon nonsensowny?
kodon powodujący przedwczesną terminację procesu wbudowywania aminokwasów do łańcucha peptydowego
Co się dzieje wskutek pojawienia się kodonu nonsensownego?
zostaje wytworzony tylko fragment zamierzonej cząsteczki białkowej
Czym różnią się od siebie hemoglobiny typu Milwaukee, Bristol i Sydney?
nukleotydem w pozycji 67
Jaki aminokwas w pozycji 67 posiada hemoglobina typu Milwaukee?
Glu
Jaki aminokwas w pozycji 67 posiada hemoglobina typu Bristol?
Asp
Jaki aminokwas w pozycji 67 posiada hemoglobina typu Sydney?
Ala
Mutacja którego kodonów którego aminokwasu prawdopodobnie doprowadziła do powstania hemoglobin typu Milwaukee, Bristol i Sydney?
Val
Mutacją jakiego typu jest powstanie hemoglobiny typu Hikari?
akceptowalna mutacja typu zmiany sensu
Czym różni się hemoglobina Hikari od prawidłowej hemoglobiny?
zmianą ruchliwości elektroforetycznej (prawidłowe właściwości fizjologiczne)
Wskutek zamiany jakich aminokwasów i w której pozycji powstaje hemoglobina typu Hikari?
61 Lys → Asp
Na czym polegają mutacje substytucyjne?
mutacje zachodzące w wyniku podstawienia zasad
Mutacją jakiego typu jest powstanie Hb S?
mutacja częściowo akceptowalna typu zmiany sensu
Wskutek zamiany jakich aminokwasów i w której pozycji powstaje hemoglobina S?
6 Glu → Val
Czym różni się hemoglobina S od prawidłowej?
może wiązać tlen, ale w postaci odtlenowanej ulega wytrąceniu
Mutacją jakiego typu jest powstanie Hb M (Boston)?
nieakceptowalna mutacja typu zmiany sensu
Wskutek zamiany jakich aminokwasów i w której pozycji powstaje Hb M?
58 His → Tyr
Czym różni się Hb M od prawidłowej?
hemoglobina typu Boston zawiera mutacje umożliwiające utlenianie jonu żelaza
W wyniku czego dochodzi do mutacji przesunięcia ramki odczytu?
w wyniku insercji lub delecji nukleotydów w DNA
Jak powstają supresorowe cząsteczki tRNA?
zwykle w wyniku zmian w ich regionach antykodonowych
Jaką zdolność posiadają supresorowe cząsteczki tRNA i co w wyniku tego zyskuje komórka?
są zdolne do wiązania i odczytywania zmienionych kodonów, co prowadzi do supresji mutacji typu zmiany sensu, nonsensownych i przesunięcia ramki odczytu
Do czego prowadzi obecność supresorowych cząsteczek tRNA w komórce?
zwykle do zmniejszenia jej żywotności
Co to jest nadczytywanie?
kontynuowanie translacji, mimo obecności kodonu STOP
Czy cząsteczki supresorowego tRNA są zdolne do odróżniania kodonu prawidłowego od kodonu powstałego w wyniku mutacji genu?
nope
Co wpływa na gwarancję wierności replikacji?
dwukrotne monitorowanie procesu parowania zasad
Kiedy odbywa się pierwsze monitorowanie procesu parowania zasad?
podczas włączania trifosforanów deoksyrybonukleozydów
Kiedy odbywa się drugie monitorowanie procesu parowania zasad?
po syntezie przez ponowną kontrolę
Co się dzieje podczas drugiego monitorowania procesu parowania zasad?
jest uruchamiany mechanizm usuwający wszystkie nieprawidłowe zasady, które mogą się pojawić w nowo wytworzonej nici
Czym charakteryzuje się mechanizm usuwający wszystkie nieprawidłowe zasady w nowo wytworzonej nici?
wymaga energii
Podwójny monitoring jest mechanizmem chroniącym przed powstawaniem błędów z jakiego powodu?
z powodu obecności zasad w formie niefaworyzowanych tautomerów
Jaki enzym odpowiedzialny jest za podwójny monitoring?
egzonukleaza 3’→5’ (podjednostki kompleksu polimerazy III i cząsteczki polimerazy I)
Dlaczego większość mutacji nie skutkuje poważnymi następstwami?
- dochodzi do mutacji w sekwencji niekodującej DNA
- mutacja nie wpływa na funkcję kodowanego białka
- część z nich jest naprawiana
Co się dzieje z uszkodzeniami DNA indukowanymi samorzutnie lub chemicznie?
muszą być naprawiane
Na jakie grupy są klasyfikowane uszkodzenia DNA wywołane przez czynniki środowiskowe, fizyczne i chemiczne?
- zmiana jednej zasady
- zmiana dwóch zasad
- pęknięcie łańcucha
- wiązania poprzeczne
Jakie wyróżniamy uszkodzenia DNA spowodowane zmianą jednej zasady?
- depurynacja
- deaminacja cytozyny
- deaminacja adeniny
- alkilacja zasady
- insercja lub delecja nukleotydu
- wbudowanie analogu zasady
Do czego deaminowana jest cytozyna?
do uracylu
Do czego deaminowana jest adenina?
do hipoksantyny
Jakie wyróżniamy uszkodzenia DNA spowodowane zmianą dwóch zasad i co wywołuje takie uszkodzenia?
- powstanie (pirymidynowego) dimeru tymina-tymina indukowane promieniowaniem ultrafioletowym
- sieciowanie dwufunkcyjnym czynnikiem alkilującym
Co może prowadzić do pęknięcia łańcucha DNA?
- promieniowanie jonizujące
- rozpad wiązań fosfodiestrowych pod wpływem promieniowania
- powstanie wolnych rodników utleniających
Gdzie mogą powstać wiązania poprzeczne powodujące uszkodzenie DNA?
- między zasadami tej samej nici lub nici przeciwległych
- między DNA i cząsteczkami białka
Według jakich mechanizmów nieprawidłowe rejony DNA są zastępowane prawidłowymi?
- naprawę źle sparowanych zasad (mismatch repair)
- naprawę przez wycięcie zasad
- naprawę przez wycięcie nukleotydów
- naprawę dwuniciowych pęknięć
Co może być powodem pojawienia się nieprawidłowego rejonu DNA?
błąd w kopiowaniu lub uszkodzenie DNA
Jakie błędy koryguje mismatch repair?
powstałe w trakcie kopiowania DNA
Co jest wykorzystywane do przeszukiwania nowo syntetyzowanego DNA w mechanizmie nowo sparowanych zasad?
swoiste białka (endonukleazy), używające zmetylowanej adeniny w sekwencji GATC jako miejsce odniesienia
Czy nić matrycowa jest zmetylowana?
tak
Czy nić nowo zsyntetyzowana jest zmetylowana?
nie
Jak jest realizowana naprawa DNA według mechanizmu źle sparowanych zasad?
przecięcie nici oznaczone miejscem metylacji, strawienie egzonukleazą i zastąpienie
W przypadku jakiego schorzenia mamy do czynienia z błędną naprawą niesparowanych zasad?
dziedziczny rak jelita grubego, powstający na tle polipowatości (HNPCC)
Co się dzieje z wiązaniem fosfodiestrowym podczas zamiany miejsc depurynowanych na odpowiednie puryny?
nie następuje jego przerwanie
Co spontanicznie powstaje z guaniny?
ksantyna
Czy uracyl, ksantyna i hipoksantyna występują w DNA w prawidłowych warunkach?
nie
Jakie błędy koryguje naprawa przez wycięcie zasady?
samorzutne, chemiczne lub popromienne uszkodzenia pojedynczej zasady
W jaki sposób realizowana jest naprawa według mechanizmu wycięcia zasady?
usunięcie zasady przy udziale swoistej N-glikozylazy, usunięcie cząsteczki cukru pozbawionej zasady i zastąpienie
Jak nazywają się enzymy usuwające cząsteczkę cukru pozbawioną zasady z DNA?
endonukleazy apurynowe lub apirymidynowe
Co to jest supresja?
procesy komórkowe prowadzące do zniesienia lub osłabienia skutków mutacji
Jakie błędy koryguje naprawa przez wycięcie nukleotydu?
samorzutne, chemiczne lub popromienne uszkodzenie segmentu DNA (do 30 pz)
Jak realizowana jest naprawa poprzez wycięcie nukleotydu?
usunięcie oligomeru i zastąpienie
Co się dzieje z wiązaniami fosfodiestrowymi w naprawie przez wycięcie nukleotydu?
dwa wiązania fosfodiestrowe w nici zawierającej uszkodzenia ulegają hydrolizie
W jaki sposób dziedziczona jest skóra pergaminowata barwnikowa?
recesywnie autosomalnie
Jak objawia się skóra pergaminowata barwnikowa?
znaczną wrażliwość na światło słoneczne
Do czego prowadzi znaczna wrażliwość na światło słoneczne spowodowana skórą pergaminowatą barwnikową?
przyczynia się do powstawania mnogich nowotworów skóry i przedwczesnej śmierci
Z jakim upośledzonym mechanizmem naprawy DNA związana jest skóra pergaminowata barwnikowa?
naprawa DNA przez wycięcie nukleotydu
Jakie błędy koryguje naprawa dwuniciowych pęknięć?
pęknięcia DNA spowodowane promieniowaniem jonizującym, chemioterapią i wolnymi rodnikami
W jaki sposób realizowana jest naprawa dwuniciowych pęknięć?
koniugacja, rozwinięcie, ułożenie, ligacja
Jaką aktywność wykazuje białko Ku?
utajoną, zależną od ATP aktywność helikazy
Gdzie przyłącza się białko Ku?
do wolnych końców DNA
Co przyłącza się do białka Ku związanego z DNA?
zależna od DNA kinaza białkowa (DNA-PK)
Jakie miejsce zawiera zależna od DNA kinaza białkowa?
miejsce wiążące wolne końce DNA oraz miejsce wiążące dwuniciowy DNA
Co umożliwia miejsce wiążące wolne końce DNA i miejsce wiążące dwuniciowy DNA zależnej od DNA kinazy białkowej?
umożliwia zbliżenie dwóch rozdzielonych końców
Co się dzieje jeśli w punkcie kontrolnym cyklu komórkowego zostaną wykryte problemy?
cykl zostaje wstrzymany do czasu naprawy uszkodzenia
W których punktach kontrolnych białko supresorowe p53 odgrywa kluczową rolę?
w punktach kontroli G1 i G2
Czym charakteryzuje się białko supresorowe p53 w warunkach normalnych?
jest bardzo nietrwałe
Co się dzieje z białkiem supresorowym p53 w odpowiedzi na uszkodzenie DNA?
(w jakiś sposób) ulega stabilizacji
Co powoduje podwyższony poziom białka supresorowego p53?
aktywuje transkrypcję całego zespołu genów, które opóźniają przebieg cyklu w komórce
Co się dzieje jeżeli uszkodzenie DNA jest zbyt trudne do naprawienia?
komórka ulega apoptozie (zależnej od p53)
Do czego prowadzi brak funkcjonalnego p53?
komórki nie są w stanie ulegać apoptozie w odpowiedzi na wysokie dawki promieniowania lub czynniki chemioterapeutyczne działające na DNA
Czym są onkogeny?
geny, które ulegając ekspresji powodują przekształcenie się prawidłowej komórki w nowotworową
Co stanowi prawidłową wersję onkogenów?
protoonkogeny
Jaką funkcję pełnią protoonkogeny?
kontrolują podziały komórkowe i procesy różnicowania, a także hamują apoptozę
Co się dzieje ze zmutowanymi protoonkogenami?
ulegają nadmiernej ekspresji, a przez to stymulują namnażanie się komórek
Jak inaczej zwane są geny supresorowe?
antyonkogeny
Co to jest niestabilność genetyczna?
nieprawidłowa segregacja materiału genetycznego i nagromadzenie dalszych mutacji
Co to jest gen supresorowy?
gen działający hamująco na procesy proliferacji komórkowej, bądź stabilizująco na procesy utrzymujące stabilność genetyczną komórki