Opravy DNA Flashcards
Mutace - termín, frekvence
- H. de Vries (1901)
- Frekvence: 10^-6 až 10^-11 chyb na jeden replikační cyklus
- = dědičné formy fenotypu, které nejsou podmíněny segregací ani rekombinací
Dělení mutací podle rozsahu (Genové, genomové, chromosomové)
- Genové - postižen jednotlivý gen
- Genomové - změna struktury chromosomů, pořadí genů/centromer
- Chromosomové - celková změna genomu (polyploidizace, aneuploidizace)
Dělení mutací podle následků (Missense, silent, samesense, nonsense, supresor, letální)
- Missense - s chybným smyslem, změna kodonu pro AMK za kodon pro jinou AMK (sickle cell)
- Silent - neutrální substituce, bez projevu
- Samesense - se stejným smyslem, synonymní substituce, záměna tripletu za triplet pro stejnou AMK
- Nonsense - nesmysl, vznikne STOP kodon
- Supresor - vznikne supresor jinde než v místě mutace (když vznikne nonsense, např. záměna UGG na UGA, může vzniknout tRNA rozeznávající UGA jako normální kodon -> vliv na všechny UGA)
- Letální - smrt
Dělení mutací podle mechanismu (Bodové - tranzice, transverze; posunové - inzerce, delece)
BODOVÉ = ZÁMĚNOVÉ:
- Tranzice - záměna Pu -> Pu nebo Py -> Py
- Transverze - záměna Pu -> Py nebo Py -> Pu
POSUNOVÉ:
- Inzerce - vsere se tam jeden či více nukleotidů
- Delece - ztratí se jeden či více nukleotidů
Chyby při replikaci - jak je napravit
- chybné párování bází = mismatch
- možné trvalé mutace
- případné chyby koriguje 3’-5’ exonukleázová aktivita palm domény DNA polymerázy (tlačítko DELETE)
MISMATCH REPAIR SYSTEM: - Oprava opravy
- opravuje chyby, které přehlédla DNA polymeráza
- zvyšuje přesnost replikace 100-1000x
- u E. Coli komplex Muts-DNA (kleště na ořechy 🌰)
Poškození DNA - typy
- méně než 1:1000 je trvalá mutace
- 1.DEPURINACE
- 2.DEAMINACE
- 3.ALKYLACE
- 4.OXIDACE
- 5.UV ZÁŘŘENÍ
- 6.γ ZÁŘENÍ A RENTGENOVÉ ZÁŘENÍ
- 7.ANALOGY BÁZÍ
- 8.SPONTÁNNÍ ZMĚNY V DNA
- 9.INTERKALAČNÍ ČINIDLA
Poškození DNA - Depurinace
- štěpení N-glykosidické vazby -> vznikne depurinované místo
Poškození DNA - Deaminace
- C -> U = C:G -> U:A
- A -> hypoxantin = A:T -> Hx:T -> Hx:C -> C:G
- 5-methylcitosin -> vznik T
- G -> xantin
Poškození DNA - Alkylace
- methylové či ethylové skupiny jsou přeneseny na reaktivní místa v bázích nebo na fosfátové kostře DNA
- Alkylační činidlo - např. nitrosaminy
- O6-methylguanin páruje s T
Poškození DNA - Oxidace
- radikály O2-, H2O2, OH*
- oxidace G -> 8-oxoguanin -> 8oxoG páruje s C i A = TRANSVERZE
Poškození DNA - UV záření
- silná absorbce při 260 nm
- vznik T-T dimerů, T-C dimerů
- neschopné párování -> zastavení replikační vidličky
Poškození DNA - γ záření, rentgenové záření
- PŘÍMÝ ÚČINEK - ds zlomy v DNA
- NEPŘÍMÝ ÚČINEK - generalizace radikálů
Poškození DNA - Analogy bází
- jsou vysoce mutagenní
- nepárují přesně -> chyby v replikaci
- 5-bromouracil (analog T) páruje s G (T:A -> 5Br:A -> 5Br:G)
- některá antibiotika a antivirotika fungují na způsobu zařazení analogů nukleotidů, např. Remdesivir, Molnupiravir
Poškození DNA - Interkalační činidla
- polycyklické kruhy se vážou k bp na DNA
- způsobují inzerce a delece
- vserou se tam, velmi nebezpečné
Poškození DNA - Spontánní změny v DNA
- oxidační poškození
- hydrolytické poškození
- alkylace - methylace, ethylace