5. DNA schade en herstelmechanismen Flashcards
(27 cards)
1
Q
verschil tussen mutaties en varianten
A
mutatie: verandering in het dna zoals chemisch of op sequentieniveau
variant: duidt op een afwijking tov de referentiesequentie; kan goedaardig of pathogeen zijn
2
Q
mutaties en kanker
A
- er accumuleren mutaties totdat er een cel is met een selectief voordeel tov de rest die snel kan delen en niet door het immuunsysteem opgeruimd wordt of wordt weggeselecteerd
3
Q
wat wordt vaak gemethyleerd in het genoom en wat is het gevolg
A
- cytosines in een CpG dinucleotide
- 5 methylcytosine wordt makkelijk gedeamineerd ovv thymine
- je krijgt dus een puntmutatie die moeilijk herkend wordt door herstelmechanismen
4
Q
ENU mutagenesis
A
- je hecht een ethylgroep aan thymine die in een volgende replicatie als c wordt herkend waardoor een g wordt ingebouwd
- je induceert mutaties om bv genotype fenotype correlaties te onderzoeken
5
Q
wat bepaalt het effect van een mutatie
A
- het type mutatie
- de locatie van de mutatie
6
Q
hoe kan dna hersteld worden na replicatie (maw fouten die niet door proofreading van dna pol herkend zijn )
A
- base excision repair
- mismatch excision repair
7
Q
base excision repair
A
- voor T-G mismatchen of structureel beschadigde basen
- dna glycosylase breekt de glycosidische binding
- APE1 eiwit knipt de streng
- AP lyase (deel polymerase) knipt het suiker eruit
- polymerase bouwt terug de juiste base in
- ligase
8
Q
mismatch excision repair
A
- net na replicatie heb je hemigemethyleerd dna: dit is de window waarbinnen dit mechanisme mogelijk is
- MutS loopt over dna en bindt thv mismatch
- MutH herkent hemigemethyleerd dna en weet zo dat dat de dochterstreng is
- mutL vormt brug
- MutH knipt de dochterstreng
- dna tss muth en muts worden verwijderd en door polymerase en ligase hersteld
9
Q
mismatch excision repair bij mensen
A
- MSH eiwitten -> MutS homologs spelen een rol
10
Q
ziekte gelinkt aan defect in MSH genen
A
- hereditary non polyposis colon cancer
- deze personen missen dit herstelmechanisme waardoor fouten na replicatie kunnen accumuleren, waaronder thv kritische regio’s die kanker veroorzaken
- darmepitheel deelt veel en is ook error prone dus extra gevoelig
11
Q
wat kan er naast mutatie-accumulatie optreden bij defecten in mismatch excision repair
A
- microsatelliet instabiliteit
- wanneer er bv een insertie is van zo een CA dinucleotide wordt dit niet hersteld
- je krijgt expansie wat tot instabiliteit en ontregeling van de cel kan leiden
- in het tumorweefsel zal je typisch meer repeats zien dan normaal
12
Q
voorbeelden van structurele beschadiging in de dna helix
A
- breuken
- T-T dimeren
- cross links
13
Q
nucleotide excision repair
A
- herstel van T-T dimeren, uitgelokt door bv UV -> dna structuur verstoord waardoor replicatie, transcriptie etc bemoeilijkt wordt
1. XP-C en 23B herkennen de dimeerr
2. TFIIH rekruteert en ontwindt de helix door helices activiteit
3. XP-G en RPA komen voor verdere helicase en stabiliseren een bubbel
4. XP-G en XP-F knippen het dna
5. DNA polymerase en ligase
14
Q
defect in NER pathway
A
- xeroderma pigmentosa
- deze mensen zijn extreem gevoelig aan uv omdat ze de schade niet kunnen herstellen (die door uv veroorzaakt wordt)
- ontwikkelen snel huidtumoren
15
Q
herstelmechanismen voor structurele beschadigingen in het dna, eerder dan fouten door dna polymerase
A
- NER
- non-homologous end joining
- homologous end joining
16
Q
non-homologous end joining
A
- dubbelstrengige breuken door stralingen
- Ku en DNA afhankelijk proteïne kinase vormen een complex
- twee van deze binden thv het einde van de gebroken dna strengen
- de overhangende eindjes worden eerst verwijderd
- ligatie
17
Q
gevolgen van NHEJ
A
- je verlies sowieso basen
- intergenisch meestal geen effect tenzij thv regulatorische regio’s, er fusie genen ontstaan
- intragenisch meestal loss off function door frameshift
17
Q
voorbeeld van hoe een dubbelstrengige breuk tot fusiegenen kan leiden
A
- chromosoom 9 en 22
- philadelphia chromosoom
- bcr-abl fusiegen
- leukemie
- imatinib/gleevec binden thv atp bindingsplaats van dit kinase en remmen zo zijn werking
18
Q
HEJ functie
A
- bij collaboratie van een replicatie bubbel door een breuk in de fosfodiesterruggengraat voorbij het replicatievork
- dubbelstrengige breuken
19
Q
HEJ mechanisme
A
- 5’ exonuclease activiteit zorgt voor overhangende eindjes
- strenginvasie door RAD51
- bij replicatie krijg je een Holliday junction die vervolgens geknipt wordt, waarna replicatie verderkan
- bij dubbelstrengige breuken wordt het homologe chromosoom als template gebruikt
20
Q
hoe zorgt HEJ voor genconversie
A
omdat de homologe streng als template wordt gebruikt zullen de verschillen verdwijnen
21
Q
link tussen BRCA genen en dna schade
A
- brca genen zijn belangrijk in de HEJ pathway
- defecten hierin geven hoog risico op borst- en ovariumkanker
22
Q
brca en parp inhibitor
A
- eens je een second hit krijgt in een borst/eierstokcel kan deze cel dubbelstrengige breuken niet herstellen en valt die terug op meer error prone mechanismen zoals NHEJ
- dit kan dan tot kanker leiden
- de andere cellen hebben wel nog een functioneel brca kopij
- para inhibitor zorgt dat enkelstrengige breuken niet hersteld worden
- na replicatie wordt dit een ds break
- de cellen die nog een functionele kopij hebben kunnen dit via HEJ herstellen
- de tumorcellen waarbij het brca mechanisme stilligt vallen terug op minder nauwkeurige mechanismen wat tot instabiliteit en celdood leidt
23
Q
tp53
A
- tumorsupressorgen
- vertraagt celdeling als er schade is en initieert apoptose als deze schade niet/niet snel genoeg hersteld wordt
- vaak gemuteerd in kanker
24
crispr-cas9 oorsprong
- genoom editing techniek, gebaseerd op een mechanisme dat bacteriën gebruiken als immuniteit tegen virussen
- wanneer deze geïnfecteerd worden komen cas eiwitten tot expressie die een stuk van het viraal genoom inbouwen thv CRISPR locus
- bij een tweede blootstelling komt deze crispr locus als rna tot expressie en w geprocessed met tracrRNA
- dit associeert met cas9 eiwit
- dit complex gaat op zoek naar een PAM sequentie in het viraal genoom die door cas9 herkend wordt
- deze ontwindt het dna en als dit matcht met het rna hybridiseert het en zal cas9 tss het 3e en 4e nt naast PAM knippen
25
PAM
- NGG sequentie
- herkenningssequentie voor cas9
- komt vaak voor in genoom, vandaar dat het guideRNA belangrijk is voor specifieke targeting
26
CRISPR-cas9 voor genome editing
- je maakt een sgRNA tegen het target dna dat je wilt manipuleren
- in dit sgRNA zit ook een dubbelstrengige loopt (vergelijkbaar met tracr-rna complex bij bacteriën) die belangrijk is om het cas9 te binden
- dit complex wordt in de cellen geintroduceerd
- na de knip kan een specifieke template geïntroduceerd worden waarmee je specifieke nucleotiden inbouwt ob die template
- dit maakt gerichte genome editing mogelijk
