Replikation Und Reparaturmechanismen der DNA

Question 1

Was ist die Aufgabe der Helikase? Welche Helikasen gibt es bei Pro-/Eukaryoten?

Answer 1

Entwinden der DNA-Doppelhelix unter ATP-Verbrauch

Prokaryoten: DnaB
Eukaryoten: Mcm-Komplex

Question 2

Was ist das Replication Protein A und was ist das Äquivalent in Prokaryoten?

Answer 2

Single strand binding protein

Question 3

Aufgabe & Vorkommen der Polymerase Alpha

Answer 3

In Eukaryoten: verlängern die RNA-Primer um 50-100 Nukleotide

Question 4

Was ist die Aufgabe der Polymerase delta? Wo kommt sie vor?

Answer 4

In Eukaryoten: Synthese des Folgestrangs, Auffüllen der Lücke nach Entfernen des Primers

Äquivalent zur Polymerase III (Synthese des Strangs) und zur Polymerase I (Auffüllen der Lücke nach Entfernen des Primers) in Prokaryoten

Question 5

Aufgabe und Vorkommen der Polymerase epsilon

Answer 5

In Eukaryoten: Synthese der Leitstrangs

Äquivalent in Prokaryoten: Polymerase III

Question 6

Was ist für die Entfernung des Primers bei der Replikation beteiligt?

Answer 6

DNA-abhängige DNA-Polymerasen:

Prokaryoten: RNase H und Polymerase I

Eukaryoten: RNase H und FEN-1

Question 7

Wie heißen die Gleitringe der Pro-/Eukaryoten und was ist ihre Aufgabe bei der Replikation?

Answer 7

Verankern der Polymerase auf der DNA

Pro: ß-UE der Pol III

Eu: PCNA

Question 8

Was macht die Topoisomerase I?

Answer 8

Spaltet eine der beiden DNA-Stränge, benötigt kein ATP

Question 9

Was macht die Topoisomerase II?

Answer 9

Spaltet vorübergehend beide DNA-Stränge, benötigt ATP

Question 10

Beschreibe die Ligasereaktion

Answer 10

Ligase überträgt AMP-Rest auf 5’-Phosphatende des zu verbindenden DNA-Fragments

AMP wird abgespalten, 5’-Phosphatende wird mit 3’OH-Ende des anderen Fragments verbunden

Question 11

Wie können Repliationsfehler entstehen?

Answer 11

Keto-Enol-Tautomerie: Enol-Form des Thymins paart mit Guanin statt mit Adenin

Question 12

Wie kann sich eine chemische Instabilität auf die DNA-Sequenz auswirken?

Answer 12

Depurinierung: Thermische Spaltung der N-glykosidischen Bindung zwischen Desoxyribose und Purinbase

Schädigung durch Radikale

Spontane oxidative Desaminierung von 5-Methylcytosin zu Thymin oder Cytosin zu Uracil

Question 13

Welche chemische Noxen haben eine Auswirkung auf die DNA-Sequenz?

Answer 13

Alkylierende Substanzen: modifizieren DNA kovalent —> andere Basenpaarung

Interkalierende Substanzen

Question 14

Welche physikalischen Noxen können die DNA schädigen?

Answer 14

UV-Strahlung —> Thymindimere mit Cyclobutanring

Ionisierende Strahlung —> Einzel-/Doppelstrangbrüche

Question 15

Was ist die Folge, wenn Cytosin desaminiert wird?

Answer 15

Umwandlung zu Uracil, was dann mit Adenin paart

Question 16

Mechanismus Basenexzisionsreparatur

Answer 16

• desaminierte/oxidierte Basen werden durch DNA-Glykosylase erkannt und entfernt —>AP-Stelle
• Entfernen des Desoxyribosephosphats durch AP-Endonuklease und Phosphodiesterase
• Polymerase füllt Lücke
• Ligase verknüpft

Question 17

Wann kommt es zur Nukleotidexzisionsreparatur?

Answer 17

Bei Schäden, die die Raumstruktur der DNA verändern, bspw. bei Thymindimeren

Question 18

Welche Enzyme sind bei der Nukleotidexzisionsreparatur beteiligt?

Answer 18

Exzision durch UvrABD

UvrD entfernt defektes Stück

DNA-Pol I füllt auf

DNA-Ligase schließt Lücke

Question 19

Wie können Doppelstrangbrücke repariert werden?

Answer 19

• homologe Rekombination in S-Phase/ G2-Phase

- nicht-homologe Endverknüpfung