DNA: reparation

Question 1

Kan du ge ett exempel på när en mutation ger en fördel och därmed sprids vidare genom generationer?

Answer 1

Mutation i β-globin gen ⇒ röda blodkroppar får heterozygot form = sicklecellanemi

Blodkropparna blir mer motståndskraftiga mot malaria

Question 2

Hur ser cancerincidens ut om man jämför personer i olika ålder?

Answer 2

Högre risk ju äldre patienten är

Question 3

Ge exempel på några kemiska reaktioner som kan påverka DNA och orsaka skador?

Answer 3

• Oxidering - oxidativ skada
• Hydrolytiska attacker
• Metylering

Question 4

Vilket är ordet som saknas?
Sett till DNA-skador: ultraviolett strålning kan inducera formationen av __________.

Answer 4

Pyrimidin dimerer

Vad som sker är att två pyrimidiner, som ligger bredvid varandra, basparar med varandra istället för att baspara med purinen som ligger mitt emot

Question 5

Vad sker i en depurinering?

Answer 5

En nukleotid tappar sin kvävebas

Question 6

Vad sker i en deaminering?

Answer 6

En nukleotid tappar aminogruppen som satt på nukleosiden

Ex. C blir till U ⇒ fel basparning

Question 7

Vad kan en deaminering resultera i down the line om den inte lagas?

Answer 7

Att ett helt baspar försvinner, en ensam stackare blir ju utan en bas att para ihop sig med

Hela aminosyrasekvensen och proteinet hamnar ur frame och blir dåligt

Question 8

Vilka är de tre kända excisionsreparationsmekanismerna?

Answer 8

1. Mismatch reparation
2. Base-excision
3. Nukleotide-excision

Question 9

Vad är grundmekanismen i base-excision?

Answer 9

Det sker i lite olika steg:

1. Skadade baser känns igen och tas bort av DNA glykosylas
2. AP-endonukleas och fosfodiesteras tar bort socker-fosfat molekylen som är kvar
3. DNA polymeras fyller ut den resulterande luckan med nya nukleotider
4. DNA-ligas lappar ihop hålet som bildades i socker-fosfat-ryggraden

Question 10

Vad är ett AP-site?

Answer 10

Ett AP-site (apyrimidinic/apurinic site) är ett socker utan någon bas som bildas genom excision (borttagning) av en bas

Question 11

Vad är grundmekanismen hos mismatch repair systemet?

Answer 11

Att en felaktigt placerad bas, som ej matchar in mot sin kompis, byts ut innan dess att DNA:t metylerats

Question 12

Vilka fel känns igen av mismatch repair systemet?

Answer 12

Systemet känner igen när DNA polymeras sätter in fel bas vid syntesen av DNA:t

Så, till exempel, ett felaktigt placerat A som inte kan matcha med G på parent-strand ersätts med C

Question 13

Hos vilka organismer finner vi metylerat DNA?

Answer 13

Hos prokaryoter

Question 14

Vilken specifik sekvens är metylerad hos prokaryoter?

Answer 14

“GATC”

Question 15

Vad heter enzymet som metylerar specifika sekvenser av prokaryters DNA?

Answer 15

Deoxy-adenosin metylas (DAM)

Question 16

När sker mismatch repair? Varför sker det just då?

Answer 16

Direkt efter replikation innan dess att DNA:t hunnits metyleras av DAM

Det sker just här eftersom det tar ett tag för nysyntetiserat DNA att bli metylerat

Detta ger oss ett kort ögonblick att jämföra det tidigare, korrekta, metylerade DNAt med det nysyntetiserade och göra potentiella anpassningar innan metyleringen

Question 17

Vilka är komponenterna i mismatch repair systemet? Ta E.coli som exempelorganism.

Answer 17

• MutS
• MutL
• MutH
• DNA polymeras I
• Helikas
• Ligas

Question 18

Vad utför MutS, MutL, MutH och DNA polymeras I i mismatch repair-systemet?

Answer 18

• MutS - Känner igen den felaktiga basen (vår mismatch) och bildar komplex med MutL och MutH.
• MutH - är ett endonukleas och klyver den nytillverkade ickemetylerade strängen vid en GATC sekvens
• MutL - Fäster vid strängen och transporterar tillsammans med MutS, exonukleas och helikas bort den avklippta, felaktiga sekvensen
• DNA polymeras I - bygger sen på nya korrekta baser och DNA-ligas fogar samman DNA-helixen

Question 19

Har eukaryota organismer samma ingående komponenter i sitt mismatch-repair system?

Answer 19

Nej, eukaryoter saknar MutH

Question 20

Vad är grundmekanismen i nucleotide-excision reparation?

Answer 20

Att klyva bort sträng med nukleotider som är skadade, tex. om de bildat dimerer med varandra och ersätta den med en sträng utan skador och sen ligera samman DNA-dubbelsträngen

Question 21

Vad heter enzymet som klyver bort strängen med skadade baser i nucleotide-excision reparation?

Answer 21

Excision nukleas

Question 22

Mot vilka sorters DNA-skador är excisionsreparationer effektiva?

Answer 22

Mot enklare skador med felaktiga baser på en av strängarna

EJ mot typ dubbelsträngsbrott

Question 23

Vad händer med en kromosom om dess DNA får ett dubbesträngsbrott som inte åtgärdas?

Answer 23

Kromosomen bryts sönder till mindre fragment och gener kommer går förlorade i samband med celldelning

Question 24

På vilka sätt kan dubbesträngsbrott repareras?

Answer 24

• Icke-homolog end joining
• Homolog rekombination

Question 25

Vad är homolog rekombination och hur går det till?

Answer 25

Det är en form av **reparationsmekanism** för dubbelsträngsbrott Information mellan DNA-molekyler som har samma sekvens byts, vilket ger identisk (homolog) sekvens (eller nästan identisk) mellan molekylerna

Question 26

Vad kännetecknar homolog rekombination sett till vad för krav det ställs inför rekombinationen? Finns det ens några sånna krav?

Answer 26

Ja det gör det! Homolog rekombination sker bara mellan DNA-strängar som har omfattande regioner av samma sekvens som måste vara lång och väldigt lik

Question 27

Vad kallas de viktigaste proteinerna som hjälper enkelsträngat DNA att invadera intakt dubbelsträngat DNA vid homolog rekombination? Vi söker ett protein för eukaryoter och ett för prokaryoter.

Answer 27

* **Eukaryoter** : det vanligaste proteinet heter Rad51 * **Prokaryoter**: det vanligaste proteinet heter RecA

Question 28

Vi kan på ett litet enkelt sätt härma reaktionen vid homolog rekombination i ett provrör, men hur går detta till i cellen?

Answer 28

1. Enkelsträngat DNA skapas när exonukleas tuggar ner 5' änden av de komplementära strängarna i den skadade kromatiden 2. Ena 3'-strängen basparar med invaderar den icke-skadade systerkromatiden och basparar med ena strängen 3. Reparations DNA polymeras syntetiserar nytt DNA på den skadade enkelsträngen genom att använda den icke skadade DNA-strängen som mall 4. Den invaderande strängen hoppar tillbaka till sin ursprungssträng när DNA byggts som sträcker sig förbi positionen där brottet skedde. Detta återskapar den "söndriga" dubbelhelixen 5. DNA syntetiseras genom att fortsätta använda det skadade DNAt som mall tills att allt DNA kopierats 6. DNAt ligeras och de båda systerkromatiderna är nu hela utan att något fel uppstått i den "lagade" kromatiden

Question 29

Vad är en transposon?

Answer 29

Transposoner är genetiska sekvenser som rör sig över hela arvsmassan Ofta har de inga krav på sekvenshomologi utan de hoppar runt lite som de vill De har förmågan att kombinera om arvsmassan på olika sätt

Question 30

Vilka klasser av transposable elements finns det? Skillnader mellan dessa?

Answer 30

1. **Replicative transposition** - sätts in via omvänd transkription av RNA-intermediärer. Original-transposonen blir kvar, en kopia hoppar över till nästa ställe 2. **Cut-and-paste transposition** - sätts in via DNA-intermediärer. Ingen original-transposon blir kvar utan alltihop flyttas vidare till nästa ställe

Question 31

Ge exempel på två transposon-sekvenser i det humana genomet?

Answer 31

* L1 element (15 % av humana genomet) * Alu sequence (10 % av humana genomet)

Question 32

Beskriv händelseförloppet för en retroviral-like retrotransposons förflyttning?

Answer 32

1. Transposon-sekvensen skrivs om till mRNA med hjälp av en närliggande gens promotor 2. Transposonens mRNA kodar för revere transkriptas och integras 3. Reverse transkriptas omvandlar mRNA:t till dubbesträngat DNA 4. Det dubbelsträngade DNAt sätts in på ett nytt ställe i genomet mha integras som klyver målmolekylen och sätter in transposongenen på det nya stället (Tänk på att original-transposonen aldrig försvinner, den används bara för att göra en mRNA-kopia som i sin tur görs om och flyttar)

Question 33

DNA-only transposoner innehåller en gen som kodar för ett visst enzym, vilket?

Answer 33

Transposas

Question 35

Vad har transposas för funktion?

Answer 35

Transposas är ett enzym som kan klyva och återligera DNA efter att det flyttats

Question 36

Beskriv händelseförloppet för DNA-only transposoners förflyttning?

Answer 36

1. Transposonen som finns i genomet börjar uttrycka transposas. 2. Transposas klyver ut "sig själv", alltså den DNA bit som kodar för det aktuella transposaset. 3. Transposas klyver även ut målmolekylen där DNAt kan sättas in och genen är nu förflyttad till ett nytt ställe i genomet. Ttänk på att detta alltså bara handlar om en förflyttning, ingen kopiering som leder till att fler transposoner uppkommer)