Repair 2020 Flashcards
(29 cards)
Vad är Werner syndrom?
Har en mutation i ett enzym som är involverad i reparation av DNA.
Detta är en ärftlig recessive sjukdom ( 1/200 bär på anlaget och 1/ 100000 får sjukdomen).
Personer med denna mutation dör tidigare då deras celler åldras snabbare än hos ”normala” människor .
Vid misslyckad reparation av DNA kan sicklecellanemi uppstå, vad är detta?
- orsaka svåra konsekvenser såsom…
- Sicklecellanemi, är en genetisk sjukdom där de röda blodkropparna ser ut som skärorför att ha normal rund form.
Sjukdomen beror på en mutation och drabbar oftast afrikaner, Den heterozygota formen ger en viss motståndskraft mot malaria, och därför har den muterade genen levt kvar bland befolkningen.
Mutationer som är farliga försvinner oftast automatiskt från populationen genom naturlig urval, genom att de som haft dem antingen dör eller har lägre fertilitet. Positiva mutationer har istället en tendens att bli kvar i populationen
När är cancer som störst risk?
Ju äldre man är. Trots att det finns flera olika reparationsvägar i cellen som arbetar för att hindra uppkomst av mutationer så ökar ändå risken för cancer dramatisk med ökad ålder.
Vad för slags DNA skador kan uppkomma?
- oxidativ skada:
- hydrolytisk attack: vanligaste.
- metylation:
Vilka reaktioner är dem vanligaste som kan skada DNA?
- Basen tappas
- Amino gruppen tappas
Dessa spontana reaktioner skapar farliga skador hos DNA:t
DNA reparation kan ske genom tre excisionsreparationsmekanismer, vilka?
- Mismatch reparation
- Base-excision
- Nukleotide-excision
Dessa tre vägar finns både hos dem prokaryoter och eukaryoter
vad är Base-excision repair för metod?
I base-excision reparation, känns skadade baser igen och tas bort.
Exempel: uracil kan uppstå i DNA när dUTP råkar användas vid DNA syntes istället för dTTP eller om cytosin deamineras.
Uracil tas bort mha DNA glykosylas som klyver bindningen mellan uracil och deoxyribos i DNA:t.
(DNA glykosylaser känner också igen och kan ta bort andra onormala baser.)
Ett apyrimidinic eller apurinic site (AP- site) är ett socker utan någon bas som bildas genom excision av en bas. (AP-site= socker utan någon bas)
Deoxyribosen klyvs sedan bort mha ett AP endonukleas och fosfodiesteras, och den resulterande luckan fylls sedan ut av ett DNA polymeras 1 innan det ligeras ihop igen mha ligas.
Vad kan mismatch repair system känna igen?
DNA polymeraset kan sätta in fel bas när det syntetiserar DNA:t
Dessa fel känns igen av mismatch repair systemet
Vad är viktigt att veta om DNA hos prokaryoter?
DNA hos prokaryoter är metylerat på vissa ställen (GATC). Detta utnyttjas av mismatch repair maskineriet då det tar en stund för nysyntetiserat DNA att bli metylerat.
På så sätt vet maskineriet vilken sträng som är rätt
Hur fungerar Mismatch repair i E.COLI ?
- MutS känner igen mismatchen och bildar ett komplex med MutL och MutH.
- MutH endonukleas klyver den icke metylerade DNA–strängen vid en GATC sekvens.
- DNA:t med fel bas tas bort mha ett helikas och ett exonukleas och en ny sträng syntetiseras av DNA polymeras I och ligeras mha ligas.
- Eukaryota har MutS och MutL homologer men inte MutH.
Hur fungerar Nucleotide-excision reparation?
- Excision nukleas klyver strängen som har DNA skadan på båda sidorna.
- Ett helikas tar bort den klyvda DNA strängen.
- DNA polymerase I syntetiserar en ny strand som ligeras en med hjälp av ett ligas.
Vad kan Excisionsreparationsvägarna inte fixa?
Om det skulle ske en dubbelsträngsbrott kan dessa inte laga det
Dubbelsträngsbrott är en särskilt farlig form av DNA-skador, eftersom kontinuiteten i DNA- -molekylen är förstörd. Om den inte lagas kommer kromosomen brytas sönder till mindre fragment och gener kommer att försvinna när cellen delar sig.
De kan förekomma naturligt, eller kan orsakas av joniserande strålning eller kemikalier.
Hur kan man reparera dubbelsträngsbrott?
- Nonhomologous end joining: Dubbelsträngsbrott kan lagas genom att de brutna ändarna bara sätta ihop , men detta leder till en hög felfrekvens pga att det sker deletioner av baser runt skadan.
(är proteiner som tuggar ner ändarna här så dem passar varandra, sen klistras ändarna samman med ligas. Behövs nukleaser för att dem ska passas ihop igen) - Homolog Rekombination (HR) kan laga avbrutna strängarna genom att rekombinera homologa DNA-sekvenser i den oskadade kromosomen. Detta kan bara ske precis efter DNA-replikation, då systerkromatiden fortfarande är associerad. HR lagar dsDNA brott utan att ”fel” uppstår. (detta kan lagas utan att skador uppkommer)
Vad är homolog rekombination ?
Vad kännetecknar homolog rekombination?
Vid homolog rekombination så byts informationen mellan DNA-molekyler som har samma sekvens = homolog sekvens (eller väldigt lik sekvens).
Rekombinering sker tex vid meios och vid DNA-reparation (dubbelsträngsbrott).
Det som kännetecknar homolog rekombination är att det bara sker mellan DNA-strängar som har omfattande regioner av samma sekvens. Sekvensen behöver inte vara perfekt men väldigt lik om detta skall fungera.
Vad sker vid rekombinering ?
Vid rekombinering invaderar en enkelsträng av DNA:t från ena systerkromatiden. Det dubbelsträngade DNA:t på den andra syster kromatiden.
Det finns proteiner som hjälper det enkelsträngade DNA:t att invadera dvs baspara med en homolog region i det dubbelsträngade DNA:t
Vilka är de viktigaste proteinen i eukaryoter respektive prokaryoter?
Eukarypoter= Rad51
Prokaryoter=recA
Vad ör skillnaden mellan icke homolog end joining och homolog rekombination?
- Homolog rekombination reparera dubbelsträngsbrott utan deletioner
Homolog rekombination sker direkt efter cellen replikerat sitt DNA eftersom det är bara då kan den andra ”dotter” DNA duplexen fungera som templat. - Nonhomologous end joining reparerar dubbelsträngsbrott men bildar samtidigt deletioner/mutationer.
Homolog rekombination är nyckeln till genetisk mångfald och används vid meios, HUR?
Vad vi har diskuterat hittills är homolog rekombination där inte sekvensen ändras. Men det finns tillfällen när man vill skapa hybridkromosomer som tex innehåller genetiskt material från båda föräldrarna.
Vad är Transposoner?
> > Hoppande gener ”blandar” arvsmassan och kombinera den på nya sätt, som kan vara både till gagn och till skada. (DNA som flyttar sig själv)
Flera typer av omstruktureringar är nu kända och dessa gener som kan flytta sig i genomet kallas transposoner och utgör en stor del av arvsmassan hos både växter och djur.
En transposon anses vara en evolutionär rest från retrovirus som av någon anledning förlorat sin förmåga att replikera sig och lämna cellen.
Hur fungerar Transposoner?
”Transposoner= hoppande gener”, är sekvenser som rör sig över hela arvsmassan och har inga krav på sekvenshomologi. Man vet inte funktionen av dem utan kallas ofta selfish DNA eftersom de bara ser till att kopiera och förflytta sig själva i DNA:t
Finns två klasser av transposoner, vilka ?
Två klasser av transposonerSom baseras på om de sätts in via DNA eller RNA intermediärer.
- “replicative”
- “cut-and-paste transposition”
Vad är replicative transposons?
Replicative transposons- förflyttar sig via ”RNA intermediär”
» Flesta transposoner i eukaryota celler liknar retrovirus och flyttar sig via omvänd transkription av RNA intermediärer, dvs RNA skrivs om till DNA.
» Mekanismen för detta är exakt samma som retrovirus använder sig av för att föröka sig i värdcellen men transposonerna har ingen möjlighet att lämna sin “värdcell” såsom viruset.
Vad är Retroviral-like retrotransposons?
- Dessa finns i genomet hos tex flugor, jäst och människor
- Det första steget för deras förflyttning är att de skrivs om till ett mRNA med hjälp av en närliggande
- Transposonens mRNA kodar för två enzymer; reversetranskriptas och intergras.
- Reversetranskriptas omvandlar mRNA till dubbelsträngat DNA.
- Det dubbelsträngade DNA:t kan sedan sättas in på ett nytt ställe i genomet mha av enzymet integras. som klyver ”målmolekylen” och sätter in transposongenenpå detta nya ställe som nu är förflyttad till ett nytt ställe i genomet.
Hur fungerar Cut and paste transposons ?
Cut and paste transposons -förflyttar sig via ”DNA intermediär. Vanligast hos prokaryoter men finns också hos eukaryoter
DNA-only transposoner innehåller en gen som kodar för transposas som är ett enzym som kan klyva och återligera DNA:t efter det flyttats. Varje element innehåller korta inverterade repeterande DNA-sekvenseri ändarna. Det är denna sekvens som känns igen och klyvs av transposas enzymet. Alla olika DNA-only transposoner har olika repeterade ändar som bara känns igen av sitt egna transposas.
