dna reparasjon
DESCRIPTION
DNA reparasjon. Seter i DNA som kan modifiseres kjemisk. Spontan hydrolyse. Angrep av reaktive oksygenmolekyler (ROS). * Nukleofile sentere som lett reagerer med eksogene og endogene elektrofile forbindelser, f. eks. alkyleringsmidler. DNA skader Base-endringer. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/1.jpg)
DNA reparasjon
![Page 2: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/2.jpg)
![Page 3: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/3.jpg)
Seter i DNA som kan modifiseres kjemisk
Spontan hydrolyse
Angrep av reaktive oksygenmolekyler (ROS)
* Nukleofile sentere som lett reagerer med eksogene
og endogene elektrofile forbindelser, f. eks. alkyleringsmidler
![Page 4: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/4.jpg)
DNA skader
1. Base-endringer. Deamineringer, alkyleringer, dimeriseringer
2. Trådbrudd.Enkle og doble brudd i fosfodiester-kjeden
3. Kryssbindinger.
4. Mismatches.Inkorporering av feil nukleotid ved replikasjonEndring av en base (se punkt 1.)
![Page 5: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/5.jpg)
1. Base-endringer.
- Basen faller ut pga. angrep på den glykosidiske bindingentil sukkeret (AP-seter). Spontan og svært hyppig.
- Deaminering (C U).
- Oksydative skader (8-oxo-G)
- Alkylering (3-metyl-A, O6-metyl-G)
- Strålingsinduserte (TT-dimerer)
![Page 6: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/6.jpg)
G C
O6met-G T
Metylering av Guanin i O6-posisjoner mutagent
![Page 7: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/7.jpg)
Induction of thymine dimers by ultraviolet light
![Page 8: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/8.jpg)
2. DNA Trådbrudd
- Enzymatisk (ved reparasjon, replikasjon, rekombinasjon)
-Ytre påvirkning (kjemikalier, ioniserende stråling).
![Page 9: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/9.jpg)
3. Kryssbindinger
Innen samme tråd (intrastrand)
Mellom to tråder (interstrand)
Eller addukter til andre molekyler.
Induseres av kjemikalier og av
kjemikalier + lys.
![Page 10: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/10.jpg)
4. Mismatches
To baser som ikke baseparer.
Utfordringen er å finne hvilken som er feil
og fjerne den.
![Page 11: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/11.jpg)
Introduction of a mismatch
![Page 12: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/12.jpg)
Metoder til å reparere base-skader
Fjerne et addukt
Fjerne den skadde basen
Fjerne en lengre sekvens
![Page 13: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/13.jpg)
Mekanismer for DNA reparasjon
1. Direkte reversering
Et enzym – fotolyase – binder seg til
tymin-dimeren og splitter den.
Energi: absorbert synlig lys.
Et addukt (typisk en metylering) overføres
til et reparasjons -”enzym”.
![Page 14: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/14.jpg)
![Page 15: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/15.jpg)
Ada – et selvmordsenzym
Ada-proteinet (E. coli) gjenkjenner metylerte baser
(3-metyl-adenin) og overfører metyl-gruppen
til seg selv. Proteinet kan da IKKE brukes om igjen,
og er strengt tatt ikke et enzym.
![Page 16: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/16.jpg)
Ada som en sensor for alkyleringsskader
![Page 17: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/17.jpg)
2. Nucleotide excision repair
![Page 18: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/18.jpg)
Substrater for UvrABC endonuklease i E. coli
![Page 19: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/19.jpg)
Excision repair in higher eukaryotes
![Page 20: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/20.jpg)
![Page 21: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/21.jpg)
![Page 22: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/22.jpg)
![Page 23: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/23.jpg)
Xeroderma Pigmentosum
En sykdom der pasientene har en genetisk defekt
i Excision Repair.
Symptomer:
Nevrologiske problemer, ekstrem følsomhet forlys,
høy frekvens av kreft.
![Page 24: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/24.jpg)
Excision repair er mest effektiv på den trådensom blir transkribert.(’transcription-coupled repair’)
Grunn: RNA polymerase bidrar til markeringav DNA-skader.Reparasjonen er trådspesifikk og genspesifikk.
![Page 25: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/25.jpg)
Base Excision Repair(BER)
![Page 26: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/26.jpg)
Fjerning av endrede baser: Glykosylaser
![Page 27: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/27.jpg)
DNA-lesjoner som repareres ved base excision repair
![Page 28: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/28.jpg)
Mismatch repair.
Når feil nukleotid blir satt inn ved replikasjon,
vil vanligvis polymerasen selv fjerne den
(’proofreading’).
Hvis det IKKE skjer, kan nukleotidet fjernes
med Mismatch Repair.
![Page 29: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/29.jpg)
Mismatch repair in E. coli
(GATC)
![Page 30: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/30.jpg)
Mismatch repair i E. coli1. MutS bindes til DNA som
inneholder en mismatch
2. MutL bindes og stabiliserer. Nødvendig for aktivering av
3. MutH, en ss nuklease som gjenkjenner og kutter den ikkemetylerte tråden i hemimetylerte GATC-seter.
4. Det påfølgende utkuttingstrinnet krever UvrD, en ATP-avhengig helikase, og en ss eksonuklease (Exo I, Exo VII eller RecJ) for fjerning av DNA-tråden med skaden.
5. En ny tråd syntetiseres av DNA pol III
![Page 31: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/31.jpg)
Mismatch repair in higher eukaryotes
![Page 32: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/32.jpg)
Reparasjon av mismatch med 8-oxoguanine
(Nature, februar 2004)
![Page 33: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/33.jpg)
Deaminering av cytosin
??
![Page 34: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/34.jpg)
Uracil i DNA blir gjenkjent og fjernet.
Uracil DNA glycosylase kodes av genet ung.
Enzymet flipper uracil ut av DNA-helixen
før den kutter det glykosidiske båndet.
Dette er sannsynligvis mekanismen for alle
DNA glykosylaser.
![Page 35: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/35.jpg)
Enkelttrådbrudd i DNA repareres via en slags excision repair,
for en tråd er uskadd.
Men hva med dobbelttråd-brudd?
![Page 36: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/36.jpg)
![Page 37: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/37.jpg)
![Page 38: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/38.jpg)
![Page 39: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/39.jpg)
![Page 40: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/40.jpg)
![Page 41: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/41.jpg)
![Page 42: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/42.jpg)
![Page 43: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/43.jpg)
Et eksempel på mislykket rekombinasjon.Resultat: Kreft
![Page 44: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/44.jpg)
![Page 45: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/45.jpg)
Sykdommer forbundet med feil i reparasjonssystemene
![Page 46: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/46.jpg)
Recombinasjon som ”reparasjon”
![Page 47: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/47.jpg)
![Page 48: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/48.jpg)
![Page 49: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/49.jpg)
![Page 50: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/50.jpg)
DNA skade
DNA reparasjon
Aktivering avtranskripsjon
Apoptose
Skade-toleranse
Regulering avcellsyklus
![Page 51: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/51.jpg)
SOS-responsen i E. coli
![Page 52: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/52.jpg)
SOS-responsen gir mutasjoner
![Page 53: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/53.jpg)
HomologRekombinasjon
Dannelse ogresolusjon avHolliday junctions
![Page 54: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/54.jpg)
IMMUNGLOBULIN GENREARRANGERING
CH2
CH3
CH4
CH1
VH
VH (1-N) Cµ
( )D(1-N) JH (1-N)
) )((
D-JH
VH-DJH
Gener for
tung kjede
µ
![Page 55: DNA reparasjon](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062304/568143d0550346895db05dae/html5/thumbnails/55.jpg)
TRANSPOSONER
flytter seg rundt på genomet, både i eukaryoter og prokaryoter.Flankert av inverterte, repeterte sekvenser.
1. Insertion sequences (IS) koder for en transposaseog inneholder ikke så mye mer (<2kb)
2. Komplekse transposoner inneholder gjerneEt gen for antibiotika-resistens (2-5kb)
3. Sammensatte transposoner inneholder mange generflankert av to IS-enheter