Mutacje i ich naprawa:) Flashcards
Najczęstszym skutkiem promieniowania UV jest powstanie
Najczęstszym skutkiem promieniowania UV jest powstanie dimerów
pirymidynowych, np. dimerów tyminy związanych pierścieniem
cyklobutylowym.
i do tych dimerów przyłaczane są przypadkowe nukleotydy
Silny zwiazek dezaminujacy działanie:
HNO2
Kwas azotowy III: HNO2
jest silnym związkiem dezaminującym.
Powoduje dezaminację guaniny, adeniny i cytozyny przekształcając je odpowiednio w ksantynę, hipoksantynę i uracyl.
Powstałe produkty powodują zmiany typu tranzycji.
co powoduje alkilacja zasad azotowych
zmienia sposób parowania
zasad
O6-metyloguanina paruje z tyminą
Czemu substancje fluorujące i bromujące są mutagenne i stosowane są w chemioterapii
pochodne zasad azotowych z podstawionym atomem fluoru lub
bromu wykazują zmieniony sposób parowania zasad.
5-bromo-U i 5-fluoro-U.
co powoduja zwizzki interkalujace
Związki interkalujące pomiędzy pary
zasad w DNA sprzyjają powstawaniu
błędów podczas replikacji DNA,
zwłaszcza typu insercji lub delecji.
Stosuje sie w chemioterapii:
doksorubicyna
Czemu sa szkodliwe substancje karcynogenne
pod wpływem wewnątrzkomórkowych
procesów utleniania wykorzystujących cytochromy
P450, zamieniają się w substancje
mutagenne/karcynogenne
aflatoksyna, są modyfikowane przez
cytochromy P450 do związków
modyfikujących DNA
Podczas spalania produktów organicznych
(np. tytoniu) powstaje benzopiren, którego
utlenione pochodne reagują z guaniną,
zaburzając oddziaływanie pary G:C,
Jak działa bezpośrednia naprawa DNA
systemy naprawcze działają
bezpośrednio na ujawnione uszkodzenie DNA naprawiając je bez usuwania zasad azotowych bądź całych fragmentów
nici DNA.
przykłady bezposredniej naprawy DNA
enzym MGMT (metylotransferazaO6-
metyloguanino-DNA).
Alkilotransferazy – enzymy, które usuwają grupy alkilowe modyfikowanych zasad azotowych.
Niektóre typy metylacji są naprawiane przez demetylazę metyloguaniny. Białko to posiada grupy SH, które przejmują resztę metylową
od O6
-metyloguaniny. Nie jest to enzym sensu stricto, ponieważ demetylaza działa tylko jeden raz – przejmuje resztę metylową na grupę
SH, po czym jest degradowana-
Naprawa przez wycięcie
zasady azotowej mechanizm
- usunięcie złej/zmodyfikowanej zasady azotowej
przez hydrolizę wiązania N-glikozydowego
(glikozylaza DNA lub glikozydaza uracylo-DNA)
* 2) powstałe miejsce AP (apurynowoapirymidynowe) jest rozpoznawane przez
endonukleazę AP, która nacina wiązanie
fosfodiestrowe w kierunku 5’ od miejsca AP. W ten
sposób powstaje nowy wolny koniec 3’ OH.
3)Do powstałego końca 3’ OH zostają
dołączone nowe, poprawne nukleotydy
dzięki DNA Pol I. Ponieważ DNA Pol I
posiada jednocześnie aktywność
egzonukleazy 5’ → 3’, może ona usunąć
fosfodeoksyrybozę i kilka dodatkowych
nukleotydów w kierunku 3’.
* 4) Ligaza odtwarza wiązanie
fosfodiestrowe, łącząc łańcuch DNA w
jedną całość.
Naprawa przez wycięcie
fragmentu łańcucha DNA
Mamy uszkodzony nukleotyd (np. dimer TT)
Enzym ekscynukeaza uvr ABC rozpoznaje ten fragmencik i nacina końce w dwoch kierunkach.
Helikaza 2 uvrD wykreca ten nacięty łańcuch DNA
no ale dzieki DNA polimerazie 1 do końca 3 OH’ dodaja sie poprawione nukleotydy
Ligaza odtwarza wiązanie fosfodiestrowe.
I to wszyko u bakterii:)
Czym się różni naprawa przez wycięcie fragmentu łańcucha DNA u człowieka od bakterii
wycinany odcinek jest dłuższy (29 nukleotydów) i
używa DNA Pol (epsilon) do wypełniania
powstałej luki.
Z jaką czestotliwością zdarzają się błędy w czsie replikacji
~1 na 10*6 pz,
jak działa Mismatch repair
Wymaga długi łańcuch:: kilkuset do kilku tysięcy nukleotydów.
System naprawy rozpoznaje najbliższą sekwencję GATC
wykazującą połowiczną metylację oraz miejsce ‘mismatch’ w
obrębie tego samego łańcucha (możliwe dzięki “wypętleniu”
podwójnej helisy DNA).
* Nić potomna (nie zmetylowana) zostaje nacięta poniżej
sekwencji GATC oraz poniżej ‘mismatch’ (w kierunku 3’).
Nacięty fragment nici, włącznie z błędnie sparowanym
nukleotydem, zostaje usunięty przez helikazę.
* Polimeraza DNA uzupełnia powstałą lukę, wprowadzając
poprawne nukleotydy. Ligaza odtwarza wiązanie
fosfodiestrowe.
Xeroderma pigmentosum
skóra pergaminowa,
spowodowana defektem w systemie usuwania dimerów
tymidynowych. Radykalnie zwiększona częstość mutacji i
predyspozycja do raka skóry - należy ograniczyć ekspozycję
na światło słoneczne.
jakie mutacje skutkują zwiększoną podatnością na
rozwój nowotworów tkanek szybko dzielących się, np.
tkanek nabłonkowych
mismatch repair
typy rearanzacji gentycznej
1) crossing over - wymiana odcinków pomiędzy chromatydami
siostrzanymi podczas mejozy,
2) aberracje chromosomalne,
3) transpozycja czyli przemieszczanie się ruchomych elementów
genetycznych - transpozonów,
4) rearanżacja genów immunoglobulin
Konsekwencją aberracji chromosomalnych są choroby o podłożu genetycznym<: np.
zespół Downa: trisomia chromosomu 21, translokacja odcinka chromosomu
21 do innego chromosomu (najczęściej 14) lub duplikacja pewnego odcinka
chromosomu 21.
* chłoniak Burkit’a (rodzaj nowotworu): powstaje na skutek charakterystycznej
translokacji pomiędzy chromosomem 8 i 14.
Transpozony to
Transpozony to odcinki DNA stanowiące ruchome elementy
genetyczne, które mogą być wycinane i wbudowywane do innych
cząsteczek DNA.
Co robi transpozaza
Transpozaza
rozpoznaje i nacina charakterystyczną sekwencję występującą w obrębie
cząsteczki docelowej DNA. Do powstałej przerwy wkleja się DNA
transpozonu, a następnie przerwy w łańcuchach zostają uzupełnione
przez systemy naprawy DNA w komórce. Konsekwencję wstawienia
transpozonu jest duplikacja tzw. bezpośrednich powtórzeń, które flankują
sekwencję transpozonu
przykład retrotranspozon
Genom retrowirusów jest przykładem retrotranspozonu. Cząsteczka
DNA, powstała wskutek odwrotnej transkrypcji genomu RNA retrowirusa,
jest transpozonem.
Czemu szybciej mutują wirusy RNA niż DNA,
oraz zawierające jednoniciowy materiał
genetyczny niż dwuniciowy.
Związane jest to z niską wiernością
polimerazy DNA zależnej od RNA oraz
odwrotnej transkryptazy (a więc często
popełnianymi przez nie błędami),
zazwyczaj brakiem systemu korekty
tych błędów u wirusów RNA
Rekombinacja może nastąpić na dwa różne sposobyZ:
1.Podobne regiony genomów wirusowych mogą parować się i wymieniać
fragmentami, fizycznie przerywając i ponownie łącząc DNA lub RNA.
2.Wirusy z różnymi segmentami (które są rodzajem małych chromosomów)
mogą wymieniać się niektórymi z nich, w procesie nazywanym
reasortacją genową.
Co to jest genetyczna reasortacja
To zjawisko wymiany fragmentów RNA.
zjawisko zmienności
genetycznej polegające na wymianie jednego bądź kilku fragmentów
jednoniciowego RNA wirusa.
