Rekombination Och Transposition Flashcards
Vad menas med repetitiva sekvenser i humant genom?
Sekvenser som förekommer flera gånger i genomet. Hälften av genomet består av repetitiva sekvenser.
Satellit—> efter varandra, ej slumpmässiga
Interspersed —> utspridda
Vad räknas som Interspersed repeats?
Genomet består till ca 45% av Interspersed (utspridda) repeats. Dessa delas in i:
- Retrotransposoner (copy&paste), 42%
- DNA Transposoner (cut&paste) 3%
Vad är Retrotransposoner?
Retrotransposoner är repetitiva sekvenser med mekanismen ”cut&paste”. Det finns tre typer av retrotransposoner:
*SINEs- short interspersed elements (100-300 bp), 13%
*LINEs - long Interspersed elements (4-6 kbp, 21%
Tillsammans utgör SINE och LINE en tredjedel av humant genom
* retroviruslikt - LRT ca 8%
Vad gör LINEs och SINEs, vad skiljer dem åt?
Båda förflyttar sig i genomet via RNA intermediär.
LINE sekvensen har gener som kodar för omvänt transkriptas (RT)och endonukleas. Efter att LINE har transkripterat kommer RT göra om RNA—>DNA och sätta in den någon annanstans via endonukleas som klipper upp DNAt så att det kan inkorpereras, och ligeras ihop med ett DNA-ligas. SINE sekvensen kodar varken för RT eller endonukleas utan har en bindningsficka till LINE och förflyttar sig i genomet genom att binda in sig till LINE.
Generella principen för förflyttning med retrotransposoner:
- Kromosomalt DNA med retrotransposon transkriberas—>RNA
- RNA —>cDNA med RT
- cDNA integreras in till kromosomalt DNA
- Nytt kromosomalt site
Ny LINE—> DNAt blir större eftersom ursprunglig transponson sitter kvar.
Vilka konsekvenser kan LINE och SINE ge?
Beror på innehållet av retrotransposonen
- mestadels rester—> ej aktiva
- vissa har funktionella gener—>Tex bidra till aktiviteten hos cancerrelaterade gener
Transposition kan leda till mutationer associerat med hemophilia, cystisk fibros.
Om transposonen integreras i en annan viktig gen —> muskulär dystrofi
Kan även ge positiva effekter at det bidrar till evolution genom att ändra på genomet.
Vad är pseudogener?
Pseudogener är ickefunktionella kopior av kodande gener (paraloger), bildas ofta av förflyttning av transposoner. Pseudogener har stark homologi, men är inaktiverade av mutationer.
Vad är en processed pseudogener?
Det är retrotransposition av mRNA, dvs duplikaten av omvänd transkription av mRNA som har integrerats av cDNA kopia—> ny site i kromosom. Detta resulterar ien inaktiv genkopia då den saknar promotor, introner och regulatorisk sekvens (vilket gör de lätta att identifiera), finns ca 13000 gener.
Vad menas med Rekombination ?
Rekombination menas att det sker ett utbyte av genetisk information mellan två homologa DNA molekyler. Detta utnyttjas under:
- meios
- återställning av replikation om replikation stannar upp
- reperera DSB
- generera diversifiera i immunförsvaret
- integrera vitalt genom till värd-DNA
- genom manipulation —> tex knockout möss
Vad är strand invasion?
Vid rekombination av DSB kommer först exonukleaser ta bort baser i 5´—>3´riktning vid brottspunkt vilket ger ett 3’överhäng. Strand invasion sker när en enkel sträng från skadat DNA ersätter en sträng i oskadat DNA. Den resulterande tresträngade strukturen kallas för D-loop (förskjutnings loop).
DNA-syntes sker genom att använda oskadat DNA som mall och bygger på homologi. RAD51 i humana celler behövs för processen. RAD51 hjälper DNAt att leta upp ett homologt DNA och katalyserar strandinvasion.
BRCA2 hjälper till med process, en mutation i BRCA2 gör att celler inte kan reparera DSB.
DSB inducerar systerkromatiders utbyte.
Vad är NHEJ?
Non-homolog end joining, är ett enkelt men sämre alternativ att laga DSB. Det går ut på att först tuggas ändarna vid brottet bort så att strängarna kan ligeras ihop. Kan leda till deletionsmutationer. Homolog rekombination kan enbart ske under S och G2fas.
Vad är holliday junction?
Vissa homolog rekombination processer fortsätter genom holliday junction intermediärer.
- 2 DNA molekyler går samman för att forma en rekombination
- Rekombinase klyver en sträng av varje duplex. 3´änden av klyvd sträng är länkat till tyrosinrester på rekombinaset
- Den fria 5´änden attackerar tyrosinDNA —> formar en ny fosfodiester länk—>holliday junction genereras
- Holliday junctions isomeriseras
- Sträng-klyvning och bindningsformation repeteras för att få till rekombination produkt
= —> X—> II
Vad menas med DNA rearrangemang?
Translokation, rekombination som sker mellan två olika kromosomer ex kromosom 9 och 22 —> Filadelfiakromosom
Varför kan DNA rearrangemang ske?
Mellan delarna som translokeras finns det homologi som kan bero på Interspersed repeats
Vad är site specific rekombination ?
Det är när cellen medvetet gör rekombination ex immunceller för att få en diversitet, eller jäst som byter kön vid parning.
Vad är riktad rekombination?
När regioner med gener, som kodar för variabla (V) och konstanta(c) regioner, är långt ifrån varandra i embryoniskt DNA men rearrangeras och flyttas närmare varann i antikroppsproducerande celler.
