Week 2 Flashcards
stille mutatie/transitie punt mutatie
verandering van base maar aminozuur blijft hetzelfde
purine –> purine (A/G)
pyrimidine –? pyrimidine (C/T)
verschillende puntmutaties
transitie: purine –> purine of pyrimidine –> pyrimidine, aminozuur blijft hetzelfde
transversie: purine –> pyrimidine bvb.
bij missense transversie wordt ander aminozuur ingebouwd
bij nonsense transversie wordt het een stopcodon
deleties/inserties kunnen leiden tot leesraamverschuivingen
epigenetische veranderingen
functionele veranderingen van het genoom die niet het gevolg zijn van mutatie
DNA methylering en histonmodificatie
chemische instabiliteit als oorzaak van DNA schade
- spontane hydrolyse: verbinding tussen suiker en base wordt verbroken waardoor er een abasische site ontstaat: gedepurineerde suiker
effect: tijdens DNA replicatie wordt dit een deletie van 1 bp - deaminatie van basen: door verlies van een aminogroep van een base wordt het een andere base
bvb cytosine –> uracil waardoor uiteindelijk een T wordt ingebouwd tijdens DNA replicatie ipv C
effect: transities
biologische stoffen als oorzaak van DNA schade
- endogene stoffen zuurstofradicalen ROS
veranderen guanine in 8-oxoguanine
8-oxoguanine paart met A ipv C waardoor uiteindleijk G –> T wordt
transversie van purine naar pyrimidine - exogene stoffen benzo[a]pyreen in sigarettenrook wordt BPDE, BPDE bindt aan Guanine zodat G-BPDE ontstaat, dit paart liever met A dan met C waardoor er weer een G –> T transversie ontstaat
BER base excisie repair
- herkenning van foute base door DNA glycosylase
(OGG1 voor 8-oxoguanine of UNG voor deaminatie van C naar U)
DNA glycosylase verwijdert dmv base flipping de verkeerde base: zo ontstaat er een abasische plaats - herkenning en verwijdering van AP door AP endonuclease wat een knip maakt aan de 5’ kan van de AP: zo ontstaat een enkelzijdige breuk
- herstel door DNA polymerase en ligase en PARP1
global genome NER
- herkenning van schade door XPC, CETN2 en RAD23B complex
bij herkenning laat RAD23 los wat een signaal is voor TF2H om te binden - openen van omliggende DNA door TF2H (hier zit o.a. helicase in)
- verwijderen van laesie
knip gemaakt aan 5’ kant van laesie door XPF
knip gemaakt aan 3’ kant van de laesie door XPG - herstel door DNA polymerase en ligase
transciptie gekoppelde NER
- transcriptiecomplex RNA polymerase wordt geblokkeerd door laesie
herkenning van laesie door CSB eiwitten, terug duwen van complex door CSA eiwitten - dit trekt TF2H aan waardoor het omringende DNA wordt geopend
- verwijderen van de laesie dmv XPF (maakt knip aan 5’ kant) en XPG (maakt knip aan 3’ kant)
- herstel door DNA polymerase en ligase
herkenning van schade bij globaal genoom NER vs transcriptie gekoppeld NEr
globaal genoom: door RAD23/XPC/CETn2 complex
transcriptie gekoppeld: door CSB en CSA eiwitten
welke template mogelijkheden bestaan er
- complementaire streng (als maar een van de strengen is beschadigd)
- zusterchromatide (als beide strengen zijn beschadigd)
- homolog chromosoom (als beide strengen zijn beschadigd)
welke templates worden gebruikt bij NHEJ en HR
NHEJ: geen gebruik van template,
HR: zusterchromatide
NHEJ
vindt voornamelijk plaats in G1 fase
is de verbinding van DNA stukken na een dubbelstrengsbreuk zonder template
- KU70/80 herkent te breuk en zal binden
- hierdoor bindt een complex met ligase dat de stukken verbindt
eindresultaat is intact DNA met kleine deletie zodat celdeling door kan gaan
functie van NHEJ
de genen die coderen voor antilichamen liggen op verschillende stukjes die later in elkaar worden gezet door NHEJ
RAG1/RAG2 zorgen voor breuken in het DNA en NHEJ zet ze weer samen
door onnauwkeurigheid: grote diversiteit in antilichamen
voorbeeld van defect in NHEJ
SCID patienten hoge radiosensitiviteit en gaan na straling eigenlijk gelijk dood
HR
Homologe recombinatie (vnmlk in S en G2 fase)
- aan beide 5’ kanten van de breuk worden een aantal nucleotiden weggegeten
- hierdoor ontstaan twee enkelstrengse staarten
- deze worden door RAD51 herkent
- RAD51 (oiv BRCA1 en BRCA2) stimuleert de base pairing tussen gebroken en intacte zuster chromatide
fouten tijdens dubbelstrengs DNA breuk repair
- verkeerde moment van HR
als dit plaats vindt zonder dat er een zusterchromatide aanwezig is wordt de verkeerde template gebruikt: het homologe chromosoom –> dit zorgt voor verlies in heteroxygiteit - fouten bij NHEJ
- als er een breuk is in coderend allel is er een deletie en verlies van heterozygiteit
- verkeerde stukken DNA kunnen aan elkaar vast worden gemaakt: translocatie
3 mechanismen voor DNA replicatie nauwkeurigheid (voor/tijdens/na)
Voor:
1. base selectie: A/T en C/G
2. proof reading dmv DNA polymerase 3’-5’ exonuclease activitiet:
iminotautomeer van C paart graag met A, als deze C wordt ingebouwd en dan terug vervalt naar aminotautomeer (die met G wil paren) is er een mismatch die herkent en weggeknipt wordt door DNA polymerase
3. mismatch reparatie: groep eiwitten (MSH2, MLH1, MSH6, PMS2) herkennen een mismatch en recruteren EXO1 die de foute nucleotiden wegknipt
wat gebeurt er b8ijdefect in mismatch repair mechanisme
replication error fenotype RER bvb lynch syndroom
Opsoren van defecten in mismatch reparatie systeem
- specifieke antlichamen voor eiwitten van het mechanisme: MSH2, MLH2, MSH6, PMS2
hierdoor zien of aanwezig zijn of niet (maar niet of ze defect zijn of niet) - microsatteliet sequenties
dit zijn repeterende sequenties die X aantal keer na elkaar voorkomen
bij defecte mismatch reparatie zal het aantal repetities niet meer goed in stand worden gehouden en wordt er bij de PCR veel verschillende lengtes gezien ipv 1 vaste lengte
syndroom van lynch
mismatch reparatie defect
hoge proliferatieve activitiet met veel DNA-repicatie dus foutenpercentage is hoger en er ontstaan poliepen
oorzaken van colorectaal carcinoom
sporadisch > belaste familieanamnese > lynch syndroom > IBD, FAP
wanneer onderzoek naar erfelijke belasting bij CRC?
jonge leeftijd, lynch syndroom geassocieerde tumoren in familie, colorectale tumoren in familie
runner up voor colorectaal carcinoom binnen het lynch syndroom
endometriumcarcinoom (baarmoedercarcinoom)
waar speelt de erfelijke vorm van darmkanker zich af
vaak in proximale colon rechtszijdig
geeft veel later symptomen
bij screening moet het hele darmtraject worden onderzocht
surveillance bij gezonde mensen zonder maligniteit met lynch syndroom
- vanaf 25 jaar 1 keer per 2 jaar totale colonoscopie
- jaarlijkse transvaginale echoscopie (voor endometriumcarcinoom)
geen ovariele surveillance wegens gebrek aan effectivitiet
behandeling bij patient boven/onder de 60 jaar met CRC en lynch syndroom
patient < 60 jaar totale colectomie met ileorectale anastomose (hoge kans op metastase)
patient > 60 jaar partiele colectomie (vanwege geringe overlevingswinst van totale colectomie)
screenen bij personen met familaire belasting voor CRC maar geen mismatch repair defect (geen lynch syndroo)
vanaf 50 jaar 1 x per 5 jaar screenen met colonoscopie
bleomycine
anti-kanker therapie
zorgt voor dubbelstrengsbreuken dmv zuurstofradicalen
etoposide
anti-kanker therapie: remt topoisomerase
topoisomerase 2 zorgt voor dubbelstrengsbreuken en herstel voor ontwinding van DNA, etoposide remt topoisomerase op het moment dat de breuk is gemaakt en voorkomt het herstel
zo zorgt etoposide voor dubbelstrengs breuken
synthetische lethaliteit uitgelegd bij PARP1 remmers
BER werkt als volgt:
DNA glycosylase herkent schade en verwijdert dmv base flipping ⇒ abasiche site
AP endonuclease knipt bij abasiche plaats ⇒ enkelzijdige breuk
herstel van breuk door DNA polymerase, ligase en PARP1
als een PARP1-remmer wordt gegeven kan deze enkelzijdige breuk niet worden hersteld
replicatie van DNA met enkelstrengs breuk resulteert in een eenzijdige dubbelstrengsbreuk: replicatie wordt gestopt
→ NHEJ werkt niet doordat er maar 1 DNA uiteinde is
→ alleen HR werkt (waarvoor RAD51, BRCA1 en BRCA2 belangrijk zijn)
in tumoren met BRCA1/2 mutaties werkt het geven van een PARP1-remmer voor tumordood
farmacokinetiek vs farmacodynamiek
farmacodynamiek wat doet het medicijn met het lichaam
farmacokinetiek wat doet het lichaam met het medicijn
hyperthermie geven samen met PARP-1 remmer
als tumor geen mutatie draagt in BRCA1 of BRCA2 werkt PARP-1 remmers alsnog als de tumor wordt verhit tot 42 graden
hierdoor denatureren de BRCA1 en BRCA2 waardoor RAD51 niet meer goed kan ophopen en HR niet goed werkt
na het geven van PARP1 remmers ontstaan er dus weer enkelzijdige dubbelstrengse breuken die niet goed kunnen worden hersteld door HR
wanneer presenteert kanker zich met symptomen
–> bij massa groter dan 1 gram
–> ongeveer op het 3/4 deel van periode tussen ontstaan en overlijden
–> gemiddeld genomen na 5 jaar
alarmsymptomen voor maligniteiten
- vermoeidheid
- gewichtsverlies
- koorts
- algehe malaise
belangrijkste risicofactoren voor maligniteiten
- roken
- overgewicht en obseitas
- onvoldoende groente en fruit
- alcohol
- beroepsgerelateerd en straling
aantal waterstofbruggen C-G en A-T
