01-Μεταλλάξεις και επιδιόρθωση του DNA

Question 1

Οι 2 τύποι σημειακών μεταλλάξεων?

Answer 1

• Μεταπτώσεις (transitions): πουρίνη σε πουρίνη(Α,G) ή πυριμιδίνη σε πυριμιδίνη(T,C)
• Μεταστροφές (transversion): πουρίνη σε πυριμιδίνη ή πυριμιδίνη σε πουρίνη

Question 2

Τι είναι η ένθεση?

Answer 2

Τύπος μετάλλαξης-προσθήκη

Question 3

Τι είναι η απαλοιφή?

Answer 3

Τύπος μετάλλαξης-Αφαίρεση

Question 4

Τι είναι μετάλλαξη?

Answer 4

Ανεπαρκής επιδιόρθωση DNA

Question 5

2 αίτια μεταλλάξεων?

Answer 5

• Λάθη κατά την αντιγραφή του DNA

- Επιδράσεις μεταλλαξιγόνων

Question 6

Ποιοί μηχανισμοί εξασφαλίζουν την ακρίβεια της αντιγραφής του DNA?

Answer 6

Η πολυμεράση δοκιμάζει όλα τα νουκλεοτίδια και όποιο σχηματίζει ισχυρότερο δεσμό το κρατάει και διορθώνει τα λάθη με εξωνουκλεοτιδική δράση(ενζυμικός έλεγχος)

Question 7

Λάθη-Μικροδορυφόροι,τι είναι?

Answer 7

Ολιγονουκλεοτιδική επανάληψη(2-5 βάσεις που επαναλαμβάνονται πολύ) μπερδεύονται λόγω ολίσθησης(slipage) της πολυμεράσης και δημιουργείται λούπα με αποτέλεσμα να λείπουν αντίγραφα ή να έχουμε περισσότερα(ανάλογα τον κλώνο της λούπας)

Question 8

Βλάβες από υπεριώδη ακτινοβολία(3 κατηγορίες και διαφορές)

Answer 8

• UV-A(90%)->Διεισδύει στο δέρμα βαθύτερα από την B,μικρότερες βλάβες στο DNA,υπεύθυνη για μαύρισμα γήρανση και καρκίνο του δέρματος
• UV-B(10%)->Υπεύθυνη για το μεγαλύτερο ποσοστό βλάβης του DNA
• UV-C->Σημαντική βλάβη στο DNA,προστασία από όζον

Question 9

Τι είναι τα διμερή θυμίνης και πως δημιουργούνται?

Answer 9

Είναι διμερή ανάμεσα σε γειτονικές θυμίνες του ίδιου κλώνου(kinks) που παρεμποδίζουν την αντιγραφή και την μεταγραφή.Ο σχηματισμός τους προκαλείται από την UV

Question 10

Τι σημαίνει AP?

Answer 10

A-Purinic :Έλλειψη πουρίνης ή πυριμιδίνης

Question 11

Παράγοντες παρεμβολής(Ethidium bromide):

Answer 11

Αλλάζει τον ρυθμό βάσεων που βρίσκει η Pol ανα min (τον μειώνει καθώς ξεχειλώνει) και δημιουργεί παραλείψεις στην τοποθέτηση βάσεων γιατί η Pol χάνει τον ρυθμό της

Question 12

Επιπτώσεις μεταλλάξεων στο γονιδίωμα? 6

Answer 12

• Σιωπηλές μεταλλάξεις(98,5%)
• Συνώνυμες
• Μη συνώνυμες/Παρερμηνεύσιμες/Παρανοηματικές(nonsynonymous/missense mutations)
• Ανοηματικές/τερματικές(nonsense/stop mutations)
• Αναγνωστικής διέλευσης(readthrough)
• Μετατόπισης πλαισίου ανάγνωσης(frameshift mutations)

Question 13

Επιπτώσεις σε πολυκύτταρους οργανισμούς?

Answer 13

• Απώλεια λειτουργίας

- Κέρδος λειτουργίας

Question 14

Επιπτώσεις σε μικροοργανισμούς?

Answer 14

• Αυξότροφοι

- Θανατογόνοι υπό όρους

Question 15

4 κατηγορίες συστημάτων επιδιόρθωσης του DNA?

Answer 15

1) Συστήματα άμεσης επιδιόρθωσης
2) Επιδιόρθωση εκτομής
3) Επιδιόρθωση αταίριαστου ζεύγους βάσεων
4) Ένωση μη ομόλογων άκρων

Question 16

1)Φωτολυάση κυκλοβουτανικών διμερών πυριμιδίνης και 2) φωτολυάση(6,4)

Answer 16

1)Βακτήρια,αρχαία,φυτά ζώα,όχι στον άνθρωπο
Χρησιμοποιεί ενέργεια από το μπλε φως για την διάσπαση των διμερών

2)Φυτά και ζώα(πχ δροσόφιλα),όχι στα βακτήρια ή θηλαστικά(ούτε στον άνθρωπο)
Διάσπαση του δεσμού C6 -C4 και αντιστροφή άλλων μεταβολών

Question 17

Στον άνθρωπο και σε άλλους οργανισμούς που δεν διαθέτουν φωτολυάση κυκλοβουτανικών διμερών πυριμιδίνης ούτε τη φωτολυάση (6-4) πως επιδιορθώνονται οι βλάβες στο DNA από την UV?

Answer 17

Με εκτομή των νουκλεοτιδίων που έχουν υποστεί βλάβη και αντικατάστασή τους από τα αντίστοιχα κανονικά

Question 18

Απαλκυλίωση με DNA αλκυλοτρανσφεράσες

Answer 18

• Κάθε επικράτεια έχει ένα ενεργό κέντρο και μεταφέρει μια αλκυλομάδα σε μια από τις δικές της κυστεΐνες
• Οι αντιδράσεις αυτές δεν είναι αντιστρεπτές: ένζυμα-καμικάζι (suicide enzymes)
• Η μεθυλιωμένη αλκυλοτρανσφεράση μετατρέπεται σε μεταγραφικό ενεργοποιητή του δικού της γονιδίου αλλά και άλλων γονιδίων επιδιόρθωσης του DNA

Question 19

Πως γίνεται η επιδιόρθωση με εκτομή βάσεων στους ευκαρυώτες?(2 στοιχεια)

Answer 19

Με μονολειτουργική γλυκοζυλάση+ενδονουκλεάση ΑΡ

Question 20

Πως επιδιορθώνει μεταλλάξεις UV η E.coli στο φως και πως στο σκοτάδι?

Answer 20

• Στο φως μέσω του συστήματος της φωτολυάσης

- Στο σκοτάδι μέσω του συστήματος Uvr.(βραχύ μπάλωμα)

Question 21

Επιδιόρθωση συζευγμένη με τη μεταγραφή

Answer 21

Οι πρωτεΐνες επιδιόρθωσης εκτομής νουκλεοτιδίων προσελκύονται στην σταματημένη RNA πολυμεράση έτσι εστιάζουν στην επιδιόρθωση σε ενεργώς μεταγραφόμενα γονίδια

Question 22

Πως ξεκινά η απόκριση SOS?και τι επάγεται στην συνέχεια?

Answer 22

Βλάβη στο DNA ενεργοποιεί την ικανότητα της RecA να ξεκινά την απόκριση SOS και έτσι γίνεται επαγωγή της έκφρασης γονιδίων που κωδικοποιούν πολλά από τα ένζυμα επιδιόρθωσης

Question 23

Από τι επάγεται η SOS?

Answer 23

• UV
• Chemical cross-linking (ομοιοπολική χημική διασύνδεση)
• Παράγοντες αλκυλίωσης
• Αναστολή της αντιγραφής (με οποιοδήποτε τρόπο, πχ στέρηση θυμίνης ή προσθήκη φαρμάκων)

Question 24

Τι επιτυγχάνει η SOS εν τέλει ?

Answer 24

• Οδηγεί σε αύξηση της δυνατότητας επιδιόρθωσης βλαβών

- Αναστέλλει την κυτταρική διαίρεση

Question 25

Περιγραφή μοντέλου LexA

Answer 25

• Σχηματίζει διμερή
• έχει την αμινοτελική επικράτεια που έχει συγγένεια με τους χειριστές μεγάλου αριθμού γονιδίων
• και έχει την καρβοξυτελική επικράτεια που έχει λανθάνουσα ενεργότητα πρωτεάσης

Question 26

• H RecA στο νουκλεο-πρωτεϊνικό ινίδιο δρα ως συμπρωτεάση της LexA ενεργοποιώντας τη λανθάνουσα πρωτεολυτική δραστικότητα της C-τελικής επικράτειας της LexA.
• H pol II έχει ρόλο στην επανέναρξη της αντιγραφής μετά την ολοκλήρωση της διαβλαβικής σύνθεσης του DNA. Επίσης, μπορεί να συνθέσει DNA σε ΑΡ περιοχές ή να παρακάμψει ογκώδη προσθέματα (αύξηση ~7×).
• Η pol IV μπορεί να πραγματοποιήσει διαβλαβική σύνθεση DNA με χαμηλή αξιοπιστία (αύξηση ~10×).
• Η pol V είναι ετεροτριμερές (μουτάσωμα). Τα επίπεδά της αυξάνονται δραματικά κατά την SOS. Καταλύει διαβλαβική σύνθεση DNA χαμηλής πιστότητας σε πολλών ειδών βλάβες (αύξηση >1000×).

Answer 26

• H RecA στο νουκλεο-πρωτεϊνικό ινίδιο δρα ως συμπρωτεάση της LexA ενεργοποιώντας τη λανθάνουσα πρωτεολυτική δραστικότητα της C-τελικής επικράτειας της LexA.
• H pol II έχει ρόλο στην επανέναρξη της αντιγραφής μετά την ολοκλήρωση της διαβλαβικής σύνθεσης του DNA. Επίσης, μπορεί να συνθέσει DNA σε ΑΡ περιοχές ή να παρακάμψει ογκώδη προσθέματα (αύξηση ~7×).
• Η pol IV μπορεί να πραγματοποιήσει διαβλαβική σύνθεση DNA με χαμηλή αξιοπιστία (αύξηση ~10×).
• Η pol V είναι ετεροτριμερές (μουτάσωμα). Τα επίπεδά της αυξάνονται δραματικά κατά την SOS. Καταλύει διαβλαβική σύνθεση DNA χαμηλής πιστότητας σε πολλών ειδών βλάβες (αύξηση >1000×).