DNA replicatie, reparatie, recombinatie
maandag 5 september 2022
09:02
Kennisclip I
Mutatierate: 1 fout per 10^10 per celgeneratie
- bacterieël genoom kan foutloos gekopieerd
- mensen meer delingen -> meer mutaties
> geen probleem want maar deel DNA is coderend voor eiwitten
Hoge precisie DNA replicatie
1. 5' -> 3' polymerisatie
2. 3' -> 5' proofreading door DNA polymerase
3. mismatch repair
DNA polymerase
Nucleotiden toegevoegd aan 3' (P site)
2 fosfaatgroepen van de trifosfaat afgeknipt -> energie komt vrij voor binding
Zorgt voor extra controle op baseparing
Fout is nog herstelbaar: knipt foute nucleotide eruit door exonuclease activiteit, herstelt met goede
substraat. Dit gebeurt in de editing site (E).
Heeft een DNA primase enzym nodig, plaatst een RNA primer
Replicatie lezen vindt plaats van 3 -> 5, productie van 5 -> 3. Heeft te maken met energiebron fosfaat
die aan 5' kant zit, en omdat DNA polymerase nieuwe nucleotiden bindt aan 3'OH
- Helicase haalt strengen uit replicatievork uit elkaar, energie door ATP hydrolyse
- 2 DNA polymerases, 1 voor leading en 1 voor de lagging
- Sliding clamp zodat polymerase aan streng vast zit
- Single Strand DNA binding protein voorkomt vorming stem loops
Strand Directed Mismatch Repair
Mismatch zo gerepareerd dat fout van de dochterstreng af wordt geknipt
Bacterie: ouderstreng heeft methylatie op A van GATC, hierdoor nicking. Nicking wordt herkend door
MutS en door repair DNA synthese gerepareerd. Ligase reparatie nicks.
Eukaryoten: nick in de nieuwe streng
Topoisomerase
DNA topoisomerase I verwijdert de draaispanning door single strand break. Heeft in katalytische site
een tyrosine-OH, bindt aan DNA fosfaat en breekt een fosfodiester binding. Nick kan weer opnieuw
vast worden gemaakt, gebruikt energie uit fosfotyrosine binding
DNA topoisomerase II gebruikt 2 ATP om dsbreuk te maken. Zorgt dat strengen elkaar kunnen
passeren
Overeenkomsten:
, DNA replicatie in bacteriën
Veel voedsel? -> veel replicatie
Replicatie origin: veel AT (2 waterstofbruggen -> makkelijk uit elkaar). Hier wordt helicase geplaatst -
> replicatievork. Vervolgens maak primase de primers.
Als replicatie klaar is wordt initiator afgebroken, kan tijdje geen nieuwe op starten.
Genoeg nutriënten + methylatie (gAtc)? -> replicatie kan starten
Op hemimethylated origin kan geen initiatie plaatsvinden, helemaal methylated wel competent
DNA replicatie in eukaryoten
- langzamer dan bacteriën: DNA verpakt in chromatine
- verschillende celtypen kunnen verschillende origins gebruiken
- belangrijk dat alle origins maar 1 cyclus activeren
> proces: tijdens G1 wordt ORC gevormd op AT rijke sequentie. Helicase bindt aan streng m .
(inactief) = pre replicative complex. S fase -> helicase gefosforyleerd + ORC gefosforyleerd . .
(inactief).
> Defosforylatie ORC pas weer in G1.
Nucleosomen worden los tijdens replicatie: H2A + H2B gaan weg. H3/H4 blijven zitten en worden
50/50 verdeeld tussen 2 nieuwe strengen. Tijdens S fase nieuwe histonen toegevoegd.
The End Problem
RNA primer wordt verwijderd -> 1 uiteinde heb je een overhang. Tijdens replicatie zou dit verloren
gaan. Telomerase zorgt dat telomeren worden verlengd.
Telomerase = reverse transcriptase.
Overhang wordt beschermd door T loop (shelterin), zo beschermd tegen reparatie
Als telomerase niet aan staat wordt DNA snel te kort en gaan coderende sequenties weg ->
bescherming
maandag 5 september 2022
09:02
Kennisclip I
Mutatierate: 1 fout per 10^10 per celgeneratie
- bacterieël genoom kan foutloos gekopieerd
- mensen meer delingen -> meer mutaties
> geen probleem want maar deel DNA is coderend voor eiwitten
Hoge precisie DNA replicatie
1. 5' -> 3' polymerisatie
2. 3' -> 5' proofreading door DNA polymerase
3. mismatch repair
DNA polymerase
Nucleotiden toegevoegd aan 3' (P site)
2 fosfaatgroepen van de trifosfaat afgeknipt -> energie komt vrij voor binding
Zorgt voor extra controle op baseparing
Fout is nog herstelbaar: knipt foute nucleotide eruit door exonuclease activiteit, herstelt met goede
substraat. Dit gebeurt in de editing site (E).
Heeft een DNA primase enzym nodig, plaatst een RNA primer
Replicatie lezen vindt plaats van 3 -> 5, productie van 5 -> 3. Heeft te maken met energiebron fosfaat
die aan 5' kant zit, en omdat DNA polymerase nieuwe nucleotiden bindt aan 3'OH
- Helicase haalt strengen uit replicatievork uit elkaar, energie door ATP hydrolyse
- 2 DNA polymerases, 1 voor leading en 1 voor de lagging
- Sliding clamp zodat polymerase aan streng vast zit
- Single Strand DNA binding protein voorkomt vorming stem loops
Strand Directed Mismatch Repair
Mismatch zo gerepareerd dat fout van de dochterstreng af wordt geknipt
Bacterie: ouderstreng heeft methylatie op A van GATC, hierdoor nicking. Nicking wordt herkend door
MutS en door repair DNA synthese gerepareerd. Ligase reparatie nicks.
Eukaryoten: nick in de nieuwe streng
Topoisomerase
DNA topoisomerase I verwijdert de draaispanning door single strand break. Heeft in katalytische site
een tyrosine-OH, bindt aan DNA fosfaat en breekt een fosfodiester binding. Nick kan weer opnieuw
vast worden gemaakt, gebruikt energie uit fosfotyrosine binding
DNA topoisomerase II gebruikt 2 ATP om dsbreuk te maken. Zorgt dat strengen elkaar kunnen
passeren
Overeenkomsten:
, DNA replicatie in bacteriën
Veel voedsel? -> veel replicatie
Replicatie origin: veel AT (2 waterstofbruggen -> makkelijk uit elkaar). Hier wordt helicase geplaatst -
> replicatievork. Vervolgens maak primase de primers.
Als replicatie klaar is wordt initiator afgebroken, kan tijdje geen nieuwe op starten.
Genoeg nutriënten + methylatie (gAtc)? -> replicatie kan starten
Op hemimethylated origin kan geen initiatie plaatsvinden, helemaal methylated wel competent
DNA replicatie in eukaryoten
- langzamer dan bacteriën: DNA verpakt in chromatine
- verschillende celtypen kunnen verschillende origins gebruiken
- belangrijk dat alle origins maar 1 cyclus activeren
> proces: tijdens G1 wordt ORC gevormd op AT rijke sequentie. Helicase bindt aan streng m .
(inactief) = pre replicative complex. S fase -> helicase gefosforyleerd + ORC gefosforyleerd . .
(inactief).
> Defosforylatie ORC pas weer in G1.
Nucleosomen worden los tijdens replicatie: H2A + H2B gaan weg. H3/H4 blijven zitten en worden
50/50 verdeeld tussen 2 nieuwe strengen. Tijdens S fase nieuwe histonen toegevoegd.
The End Problem
RNA primer wordt verwijderd -> 1 uiteinde heb je een overhang. Tijdens replicatie zou dit verloren
gaan. Telomerase zorgt dat telomeren worden verlengd.
Telomerase = reverse transcriptase.
Overhang wordt beschermd door T loop (shelterin), zo beschermd tegen reparatie
Als telomerase niet aan staat wordt DNA snel te kort en gaan coderende sequenties weg ->
bescherming
