Samenvatting Hoofdstuk 4

Hoofdstuk 4: genetische variatie
Oorsprong van genetische variatie
Endogene fouten in chromosomen en DNA bij replicatie en celdeling
DNA replicatie fouten
 Cel deelt en DNA moet gerepliceerd worden
o Meer dan 3 miljard basen → veel informatie → veel kans op fouten
 Natuur heeft er alles aan gedaan om fouten te reduceren
o Proofreading in polymerases
 Polymerase proces controleert vluchtig of juiste complementaire base is
toegevoegd aan de enkele streng
 Zonder proofreading sneller, maar onnauwkeuriger proces
 Indien fout gevonden → exonuclease activiteit verwijdert de foute
base en tweede polymerase vult opnieuw aan
 Systeem van replication slippage
o Meerdere CA-repeats (op complementaire streng GT-repeats) aanwezig
 Soms door foutje te veel van deze repeats aanwezig
→ bultje maken op DNA waar dit niet hoort te zitten
 Indien niet hersteld → dochtercel heeft CA te veel
 In de meeste gevallen wel hersteld

Fouten van chromosoom segregatie en recombinatie
 Door slecht gealigneerde crossovers krijgen we delen met deletie en delen met duplicatie
van bepaalde genen

Beschadiging van de chemische structuur van DNA
Endogene beschadiging
Beschadigingen die ontstaan in normale omstandigheden
→ onvermijdelijke beschadigingen in het DNA
Hydrolytische schade
 Cellulair milieu is waterig → katalysatie van bepaalde reacties
o Verwijderen van basen van de suikers
o Verwijderen van aminogroepen van basen

Oxidatieve schade
 Zuurstof is standaard aanwezig in het menselijk lichaam
o Vooral schade door de mitochondriën: genereren ROS
 Heel reactieve molecule dat reageert met eerste wat het tegenkomt
→ kan DNA aanvallen, eiwitten/ lipiden beschadigen…
o Schade is minder voorspelbaar
 Verandering van basen (soms paren) en DNA breuken treden op

Afwijkende DNA methylatie
 Methyldonor kan op de verkeerde plaats methyleren
→ basenparing kan gaan veranderen en nieuwe paren vormen

, Exogene schade: mutagenen
Chemicaliën

 Intercalerende agentia
o Lijken sterk op basenparen → kunnen tussenwringen in DNA
o Eigenschappen gebruikt in labo : ethidium bromide (fluorescent)
 Verstoren de DNA dubbele helix
→ veroorzaken frameshift mutaties
 Base-analogen
o Basen die een klein beetje verandert zijn
→ kunnen paren met andere basen
o Bv: bromouracil
 Gaat basenparen met adenine in ketovorm, maar met guanine in enolvorm
→ bij meerdere replicaties geeft dit mutaties
 Stoffen die basen veranderen
o Bv: nitriet
 Reageert voornamelijk met cytosine → wordt uracil
 Andere basenparing zal worden aangegaan
 Stoffen die DNA chemisch beschadigen (breuken, cross-links)
o Verschillende types van chemische beschadiging mogelijk
 Breuken in de helix
 Breukje in één van beide strengen
→ complementaire baseparing verzorgt herstelling
 Breuk in beide strengen op andere plaatsen
o DNA hangt nog aan elkaar
→ complementaire baseparing verzorgt herstelling
 Breuk in beide strengen vlak bij elkaar
o Herstelling niet altijd mogelijk
 Indien niet → breukpunt
 Geen grote gevolgen indien regio uit exonen
 Verwijdering van basen
 H2O vormt een binding met een stikstofatoom van een base
→ base afgesplitst, OH-groep in de plaats gekomen
 Verandering van basen
 Grote chemische groepen kunnen op de basen gezet worden
→ DNA-polymerase zal niet meer kunnen aangrijpen
 Cross-linking tussen basen
 Covalente binding tussen twee basen op dezelfde streng
(intra-streng) of op complementaire strengen (inter-streng)
 Herstelsysteem heel efficiënt, maar niet 100%
o Te veel mutaties ook problematisch