Samenvatting moleculaire biologie genetische variatie

Genetische variatie
4.1. Oorsprong van genetische variatie

1. Endogene fouten in chromosomen en DNA bij replicatie en celdeling
-> DNA replicatie fouten
-> fouten van chromosoom segregatie en recombinatie

2. Beschadiging van de chemische structuur van DNA
-> endogene beschadiging
 Hydrolytische schade: door water in de cel
 Oxidatieve schade: door zuurstof in de cel
 Afwijkende DNA methylatie

-> exogene schade
 Stoffen uit de omgeving
 Mutagenen

4.1.1. endogene fouten in chromosomen en DNA

DNA replicatie fouten
 Incorporatie van foute base
o Belangrijkste DNA polymerases hebben ‘proofreading activiteit’ = correct nalezen of
ze de juiste base hebben geplaatst, bij fout -> juiste base plaatsen
o 3’->5’ exonuclease activiteit verwijdert de foute base
 Replication slippage
o Veroorzaakt door repetitieve sequenties: groeien of krimpen van oligonucleotide
repeats zoals CA-repeats of trinucleotide repeats
o Nieuw gesynthetiseerde streng heeft meer herhalende eenheden dan de template
streng
 Gevolg: vorming van lussen




Donkerblauwe streng = nieuw
gesynthetiseerd




Fouten van chromosoom segregatie en recombinatie
 Fout in het aantal chromosomen
 Misaligned crossover: aanleiding tot deleties en duplicaties


1

, Misaligned crossover: wanneer gelijkaardige sequenties
aanwezig zijn op een chromosoom
 duplicaties en deleties




4.1.2. Endogene chemische schade

Hydrolytische schade - in waterig milieu
- verwijdert base van suiker
- verwijdert amino groepen van base
Oxidatieve schade - vooral mitochondriën genereren ROS (reactieve oxygen species)
- ROS gaan chemische reactie met DNA aan, zowel basen als suiker-
fosfaatruggengraat
 basen worden veranderd, paren soms anders -> mutatie
 DNA breuken
Schade door foute - S-adenylmethionine is een methyldonor die soms ongewenste
DNA methylatie methylatie van DNA kan veroorzaken
 basen worden vernanderd, paren soms anders

Hydrolytische schade: Oxidatieve schade:




2

, 4.1.2. externe chemische schade: mutagenen

Chemicaliën:
 Intercalerende agentia
 Base-analogen
 Stoffen die basen veranderen
 Stoffen die DNA chemisch beschadigen (breuken, crosslinking)

Straling
 X-stralen en UV stralen


Intercalerende agentia
 Bv. ethidium bromide
 Voegen zich tussen een basenpaar
 Verstoren de DNA dubbele helix
 Veroorzaken frameshift mutaties




Base-analogen
 Worden geïncorporeerd in het DNA
 Kunnen paren met andere basen
 Bv. bromo-uracil




Stoffen die basen veranderen
 Bv. nitriet: reageerd vooral met cytosine
dat verandert in uracil
-> uracil paart met adenine i.p.v. met
guanine: basepaarsubstitutie




4 types chemische beschadiging van DNA
1. Breuken in strengen

i. Breuk in fosfodiëster binding -> wordt snel gerepareert
ii. Complexe enkelstrengige breuk met beschadigingen van uiteinden
iii. Dubbelstrengige breuk (2 enkelstrengige breuken kort bij elkaar)

2. Base deletie


3