Cellen HC 10&11 – DNA REPAIR EN RECOMBINATIE (10-09-2020)
DNA repair en recombinatie
- DNA repair
- Fouten tijdens DNA replicatie (delende cellen) Enkelstrengs
- Proofreading
- Mismatch repair
- Fouten na DNA replicatie (niet-delende cellen)
- BER: Base excisie repair Enkelstrengs
- NER: Nucleotide excisie repair
- DNA recombinatie
- Non-homologous End-joining Dubbelstrengs
- Homologe Recombinatie
DNA replicatie
Genetische stabiliteit
= proces verloopt bijna foutloos
Proofreading
Wanneer een foute nucleotide wordt ingebouwd wordt deze verwijderd door de exonuclease
activiteit van DNA polymerase
1. Elongatie: Polymerase loopt van 5’ naar 3’
2. Proofreading (tijdens replicatie)
3. DNA polymerase verplaatst naar achter en verwijderd de verkeerde nucleotide(n) door de
exonuclease activiteit
4. Vervolg elongatie
, DNA replicatie is zeer nauwkeurig
- DNA replicatie is zeer nauwkeurig
- DNA polymerase maakt minder dan 1 fout per 10^5 nucleotiden, door proofreading vermindert dit
naar 1 fout per 10^7 nucleotiden
- 46 chromosomen = 6,4 x 109 bp = 640 fouten
Mutaties
Mutaties komen voor in:
1. Germ cells: geslachtscellen
-> naarder, want dochtercellen krijgen deze mutatie ook
2. Somatic cells: lichaamscellen
Mutaties ontstaan door:
- Fouten van DNA polymerase tijdens replicatie
- Iedere nucleotide kan muteren
- Chemische reacties in een cel
- Depurinering
- Deaminering na replicatie
- UV licht/straling
- Thymine dimeren
Type mutaties
Bovenaan: oorzaken mutaties; Onderaan: mechanismen om fouten te herstellen
Mismatch repair
= het mechanisme van het herkennen en het repareren van DNA door het verwijderen van niet-
overeenkomende nucleotiden via MMR-eiwitten.
- DNA replicatie met mismatch repair bevat 1 fout per 10 9 nucleotiden
- Gemaakte fouten tijdens DNA replicatie moeten worden gecorrigeerd om mutaties te voorkomen.
Indien er niet gecorrigeerd wordt, zal een mismatch leiden tot een permanente mutatie in een van
de twee DNA-moleculen geproduceerd tijdens de volgende ronde van DNA-replicatie. Fig. 6-28
-> In de meeste gevallen zou een complex van mismatch repair eiwitten de DNA-mismatch
detecteren, het deel van de DNA-streng met de fout verwijderen. En vervolgens het ontbrekende
DNA synthetiseren. Dit reparatiemechanismen herstelt de juiste volgorde. (figuur hieronder)
DNA repair en recombinatie
- DNA repair
- Fouten tijdens DNA replicatie (delende cellen) Enkelstrengs
- Proofreading
- Mismatch repair
- Fouten na DNA replicatie (niet-delende cellen)
- BER: Base excisie repair Enkelstrengs
- NER: Nucleotide excisie repair
- DNA recombinatie
- Non-homologous End-joining Dubbelstrengs
- Homologe Recombinatie
DNA replicatie
Genetische stabiliteit
= proces verloopt bijna foutloos
Proofreading
Wanneer een foute nucleotide wordt ingebouwd wordt deze verwijderd door de exonuclease
activiteit van DNA polymerase
1. Elongatie: Polymerase loopt van 5’ naar 3’
2. Proofreading (tijdens replicatie)
3. DNA polymerase verplaatst naar achter en verwijderd de verkeerde nucleotide(n) door de
exonuclease activiteit
4. Vervolg elongatie
, DNA replicatie is zeer nauwkeurig
- DNA replicatie is zeer nauwkeurig
- DNA polymerase maakt minder dan 1 fout per 10^5 nucleotiden, door proofreading vermindert dit
naar 1 fout per 10^7 nucleotiden
- 46 chromosomen = 6,4 x 109 bp = 640 fouten
Mutaties
Mutaties komen voor in:
1. Germ cells: geslachtscellen
-> naarder, want dochtercellen krijgen deze mutatie ook
2. Somatic cells: lichaamscellen
Mutaties ontstaan door:
- Fouten van DNA polymerase tijdens replicatie
- Iedere nucleotide kan muteren
- Chemische reacties in een cel
- Depurinering
- Deaminering na replicatie
- UV licht/straling
- Thymine dimeren
Type mutaties
Bovenaan: oorzaken mutaties; Onderaan: mechanismen om fouten te herstellen
Mismatch repair
= het mechanisme van het herkennen en het repareren van DNA door het verwijderen van niet-
overeenkomende nucleotiden via MMR-eiwitten.
- DNA replicatie met mismatch repair bevat 1 fout per 10 9 nucleotiden
- Gemaakte fouten tijdens DNA replicatie moeten worden gecorrigeerd om mutaties te voorkomen.
Indien er niet gecorrigeerd wordt, zal een mismatch leiden tot een permanente mutatie in een van
de twee DNA-moleculen geproduceerd tijdens de volgende ronde van DNA-replicatie. Fig. 6-28
-> In de meeste gevallen zou een complex van mismatch repair eiwitten de DNA-mismatch
detecteren, het deel van de DNA-streng met de fout verwijderen. En vervolgens het ontbrekende
DNA synthetiseren. Dit reparatiemechanismen herstelt de juiste volgorde. (figuur hieronder)
