DNA-reparation!!!

REPARATION
När man läser mitt inlägg om mutationer nedan kanske man blir lite nojjig. Det tycks finnas en JÄVLA massa mutationer. Hur klarar man sig? Sanningen är att cellen har förmåga att reparera skador på DNA i hög utsträckning. Om cellen ej hade dessa funktioner skulle vi märka av mutationer i långt högre utsträckning. Beroende av den ursprungliga skadan tillämpar cellen lite olika metoder.

VILKA SKADOR GER UPPHOV TILL VILKA SORTERS REPARATIONSMETODER?
Replikationsfel?
Mismatch repair / Reparation vid oöverensstämmelse
Felaktiga baser (t.ex. uracil i DNA)?
Basutskärningsreparation (Base excision repair)
UV-skador (t.ex. tymindimerer)?
Nukleotidutskärningsreparation (Nucleotide excision repair)

BESKRIV MISMATCH REPAIR! VAD ÄR DEN STORA UTMANINGEN VAD GÄLLER FEL I BASPAR?
Trots att DNA-polymeraset kan utföra “korrekturläsning” och så att säga “gör om gör rätt” (ta bort felaktiga nukleotider) så kan det ändå förekomma vissa fel ibland. Då måste andra proteiner fixa felet efter replikationen. Men hur ska dessa proteiner kunna veta vilka nukleotider som är felaktiga och vilka som är rätt i ett felaktigt baspar. Om vi har basparet G-A är det uppenbart att en bas är fel (eftersom G och A vanligen inte basparar med varandra) : men vilken ska bort? G eller A?
Bakterier och eukaryoter har skilda metoder för att lösa detta!

BESKRIV BAKTERIERNAS MISMATCH-REPAIR!
Bakterier löser problemet genom METYLGRUPPER!!! Hos E.coli finns ett enzym som kopplar på metylgrupper på vaddå???

Adeningbaser varje gång de förekommer i kedjan GATC i DNA-kedjan. Rent slumpmässigt förekommer denna skevens med 256 bp:s intervall i genomet hos E.coli.

VAD HETER ENZYMET SOM GÖR DETTA?
Dam-metylas!

PÅ VILKET SÄTT HJÄLPER DETTA PROTEINERNA SOM ANSVARAR FÖR MISMATCH-REPAIR?
Metylgrupperna sätts på efter replikationen på båda stängarna. Dock så är det så (OCH NU KOMMER TRICKET) att den nyaste strängen (DOTTER-STRÄNGEN) får vänta några minuter på sin tur innan den blir metylerad. Detta tidsintervall räcker för att proteinerna ska kunna skilja mellan mall och dotter-sträng. Det är naturligtvis basen i dottersträngen som blivit fel, och den byts också ut.

TRE OLIKA ENZYM KRÄVS FÖR DETTA HOS BAKTERIEN; VAD HETER DE?
Mut-L, Mut-S och Mut-H.

VAD ÄR Mut-H:s FUNKTION?
Mut-H är ett endonukleas; det klyver den felaktiga strängen i GATC-selvensen. Hela sekvensen från GATC till felet klipps bort, det kan röra sig om hundratals nukleotider. Gapet fylls igen av DNAPolIII och förseglas sedan med ligas.

HUR SKILJER SIG PROCEDUREN ÅT MELLAN EUKARYOTER OCH PROKARYOTER?
Det är typ samma grej, men eukaryoters korrektions-proteiner riktar främst in sig på metyleringar vid cytosin i CG-sekvenser.

ÄR DET BARA JAG ELLER ÄR INTE DETTA HELT SJUKT?

BESKRIV EXCISION REPAIR!
Detta innebär att en del av av den ena strängen i DNA:t skärs ut och sedan nysyntetiseras. DETTA KAN SKE LITE NÄR SOM I CELLENS LEVNADSCYKEL! OBS! Denna grupp av reparationer innhåller dels Basutskärningsreparation (Base excision repair) och dels
Nukleotidutskärningsreparation (Nucleotide excision repair). Vi börjar med basutskärningsreparation : ett speciellt enzym söker upp skadan.

VAD HETER DENNA ENZYM-GRUPP?
Enzymerna kallas DNA-glykosylaser. De känner igen deaminerade och alkylerade baser. Det leder till att endast den felaktiga basen skärs bort. Ett exempel är Uracil-DNA-glykosylas som skär bort uracil-baser (dessa här endats hemma i RNA!) Endast basen tas bort, socker-fosfat-kedjan.

DOCK MÅSTE KEDJAN BRYTAS, DET GÖRS AV VILKET ENZYM?
AP-endonukleas. Det exponerar ny 3'OH-grupp där DNAPol kan sätta in nytt. Sen måste
DNA-ligas komma dit å försegla nicket.

BESKRIV NUKLEOTIDUTSKÄRNINGSREPARATION?
Detta tillämpas framför allt vid mutationer orsakade av UV-ljus.

Dessa mutationer kännetecknas av vad?
Dimerisering av tyminer i DNA. Det gör att två tyminer bredvid varandra i DNA-kedjan kommer att kopplas ihop, kovalent. Då kan cellen (oftast inte) klara av DNA-replikation! Denna typ av mutation är vanlig eftersom vi hela tiden exponeras för UV-ljus. Därmed har vi också ett grundläggande reparationssytem. Vanligen : ett område kring tymindimeren i ena strängen skärs ut av enzymer. Den andra strängen förblir intakt och funkar sen som mall. Vanligen funkar detta perfekt. Problem inträffar när det blir för många mutationer av detta slag (typ vid solarium, för mkt solning osv). Då hinner inte reparationssytemet med. Istället inträder SOS-systemet. Det är ett sätt för bakterier att se till att nya proteiner tillverkas som TILLÅTER DNA-replikation TROTS tymindimerer. Detta sker med konskevensen mindre nogrannhet. Hos oss är SODS-systemet inte lika utrett, men liknar bakteriens. Man får fler mutationer i slutändan.


Tack Charlotte!!!!