Vecka 1 - DNA-rekombinering, mutationer, polymorfismer

Question 1

Varför är det viktigt att inte alla mutationer repareras?

Answer 1

Mutationer är ursprunget till genetisk variation!

Annars skulle inte evolution uppstå. Vi har bra system för reparation av DNA, men det är inte perfekt. Detta ger positiv selektion om egenskapen som mutationen för med sig är fördelaktig för organismens överlevnad.

Dock leder mutationer till sjukdom ibland och därmed negativ selektion.

Question 2

När uppstår flest mutationer?

Answer 2

• I samband med replikation

- Celler med hög frekvens av celldelning ansamlar i större usträckning mutationer.

Question 3

Hur många de novo mutationer bär en människa på?

Var finns dem i genomet?

Answer 3

50-100 st.

Dessa finns oftast i icke kodande sekvenser (mRNA eller annat RNA).

Question 4

Vad betyder det att man är autosomalt heterozygot för en viss allel?

Answer 4

Människan har två snarlika kromosomer, en från mamma en från pappa. Vi har 1-22 autosomala kromsomer.

En heterozygot, kommer ha viss variation mellan en sekvens i DNA. Sekvensen kallas allel. Detta i kromsom 1-22.

Question 5

Vilka är våra tre vanligaste mutationer?

Vad är definitionen på polymorfism?

Vilken är den vanligaste typen mutationen en population har?

Answer 5

1. SNP
2. Indels - polymorfa varianter är oftast sekvenser delbart med tre. Ju mindre, desto vanligare.
3. Mikrosatelliter - 1-6 nt långa. Repeterande 10-100 gånger.

Polymorfism

Att 1 % minst av en population har den specifika mutationen i någon av sina alleler.

SNP - single nucleotide polymorphism.

• 1/300 baspar.
• Innebär att en bas har bytts ut i en kromosom på något ställe.
• T.ex. kan man ha SNP i sina homologa kromsomer på en viss position. En allel från mamma, en från pappa.

Question 6

Vad är

• missense
• nonsense
• nonsynonomous
• synonomous

Answer 6

Nonsynonymous = Missense - en aminosyra har bytts ut i ett protein

Nonsense - ett stoppkodon har tillkommit i ett protein.

Synonomous = silent - en bas har bytts ut i ett exon, men kodonet kodar för samma aminosyra som föregående.

Question 7

Nämn vilka splice site mutationer som kan uppkomma.

Answer 7

1. Intron retention - ett intron behålls mellan två exon
2. Exon skipping - för svag splice site intill ett exon, som gör att det tolkas som ett intron
3. Aktivering av kryptisk splice site
   - ovanligt
   - mutation i ett intron
   - en ny splicesite uppkommer som är starkare inom ett intron, än för den normala. Attraherar spliceosomen bättre. Vi får med intronet i proteinet.

Question 8

Vad är non sense mediating decay?

Answer 8

En skyddmekanism som bryter ner felaktigt splicat mRNA innan det translateras.

Question 9

Vad är tri nucleotide repeat disorders?

Vad gör den med en närliggande gen?

Answer 9

Sjuklig variant av mikrosatelliter som är instabila, expanderar mellan generationer.

Beror på att DNA-polymeras kan hacka upp sig vid replikation.

Detta stör funktionen hos närliggande gener, kan ligga i reglerande element.

T.ex. Huntingtons sjukdom och Fragile X.

Question 10

Vad är definitionen på strukturell variation och “vanliga” indels och SNP?

Answer 10

Om en mutation är över 50 nt, så är den strukturell. T.ex. mikrosatelliter som är över 50 nt.

Question 11

Vilka strukturella genetiska variationer kan förekomma?

Answer 11

1. Deletion.
2. Translokation - två sekvenser har bytt plats med varandra mellan kromsomer.
3. Dulicering - en sekvens har kopierats och hamnat i dubbel mängd
4. Insertion - en sekvens har klippts ut och flyttat från en kromosom till en annan, eller inom samma kromosom
5. Inversion - ett segment har ändrat riktning i en allel.

Question 12

Hur många procent av människan har en avvikande karyotyp från det normala?

Answer 12

0,3 %. Men dem flesta är balanserade och därmed fås inte någon annan fenotyp, man har bara en annan genotyp.

Question 13

Vilka metoder skulle du använda för att undersöka

1. Enbasparsförändringar
2. CNV
3. Kromosomala avvikelser, som translokationer t.ex.

Answer 13

1. PCR och sekvensering
2. Array
3. Mikroskopi, ljusmikroskop.

Question 14

Vad är CNV?

Skillnad från mikrosatellit?

Answer 14

Kopietalsariationer. Stora duplikationer och deletioner.

Definition över 1 kb

Mikrosatelliter är 1-6 bp repeterande. CNV är dessutom inte lika vanlig som mikrosatteliter CNV kan innehålla flera kodande gener, eller förlorade gener. Beroende på deletion eller duplikation.

Question 15

Varför är deletioner framför duplikationer under mer negativ selektion?

Answer 15

Det är oftast dåligare att ha för lite uttryck av en gen än för mycket. Det skiljer också mellan gener hur känslig organismer är för dosen.

Question 16

Hemofili, blödarsjuka, beror ofta på en viss typ av mutation. vilken?

Answer 16

Inversioner. När ett segment inom genen bytt rikning. Detta kräver ett dubbelsträngsbrott, därför tnte så vanligt med dessa mutationer.

Question 17

När sker homolog rekombinering i meiosen?

Answer 17

Precis efter replikation, innan meios 1.

Question 18

Beskriv hur homolog rekombinering går till.

Answer 18

1. Endonukleas DSB i pappans kromosom.
2. Exonukleas tuggar sedan. 5-3 prim exonukleas på båda strängarna, pappans kromosom.
3. Strand invasion.
   - Mamma homolog kromosom hoppar in till pappas.
   - Pappans homologa kromosom hoppar in till mammans.
   - Pappan använder 5-3 prim templatsträng från mamma, samma för mamman som hoppar in till pappan.
4. Syntes från templatet.
5. Därefter klyvs och ligeras strängar ihop.

Question 19

Varför leder duplikationer till att det kan gå fel i homolog rekombinering vid meios?

Nämn en sjukdom som relateras till detta.

Answer 19

Evolutionen har gjort att vi har vissa sekvenser som har duplicerats och äteranvänts i vårat genom. Proteiner som ingår i rkeombineringen känner igen liknande sekvenser på homologa kromosomer för att kunna klyva rätt.

Men om vi har en nästan idenetisk region på en annan del av en homologa kromosomerna, eller helt annan kromosom, kan överkorsningen ske på annat ställe. Leder till duplikation i den ena kromsomen, och deletion i den andra.

Williams syndrom beror på detta. (deletion)