DNA-reparation

Kurs: Basvetenskap 2

Vad är det?

DNA-reparation är en ständigt pågående process som upprätthåller genetisk stabilitet, vilket är viktigt för en individs överlevnad.

Detaljer

• Orsaker till DNA-skada: spontana kopieringsfel vid replikation trots proofreading, oxidativ stress och fria radikaler, strålning (UV, röntgen), kemiska mutagener, virusinfektioner, transposoner (“hoppande gener”).
• Reparationssystem:
  • Proofreading (DNA-polymeras) – tar bort felaktiga nukleotider direkt vid replikation, hanterar punktmutationer.
  • Mismatch repair (MMR) – identifierar och rättar felaktiga baspar efter replikation.
  • Base excision repair (BER) – tar bort skadade baser, t.ex. oxidativa skador.
  • Nucleotide excision repair (NER) – tar bort större skadade segment, t.ex. UV-skador som tymindimerer.
  • Double-strand break repair – reparerar brott i båda DNA-strängarna via homolog rekombination (kräver mall, t.ex. systerkromatid, involverar BRCA1/2, mer noggrann) eller icke-homolog rekombination (fogar samman brottet mer direkt, mindre noggrann eftersom baser närmast brottet exkluderas).
• Allmän basmekanism för reparation: 1) excision – skadad sekvens klipps bort av nukleas/endonukleas, 2) resyntes – ny DNA-sekvens syntetiseras av DNA-polymeras, 3) ligering – DNA-strängarna fogas samman av ligas.
• p53 fungerar som “cellens väktare”: stoppar cellcykeln vid DNA-skada, aktiverar reparationsgener och inducerar apoptos om skadan är irreparabel. Mutationer i p53 är den vanligaste mutationen i cancersituationer.
• Konsekvenser av oreparerade mutationer: i somatiska celler -> cancer, degenerativa sjukdomar, lokal vävnadsskada; i könsceller -> ärftliga sjukdomar och genetiska syndrom som påverkar avkomman.
• Kopplingen mellan DNA-reparation och ärftliga sjukdomar: BRCA1 och BRCA2-mutationer ger felaktig reparation via homolog rekombination och ökad risk för bröst-, äggstocks- och prostatacancer.

Tenta-fokus

Skilj de olika reparationssystemen på vilken typ av skada de hanterar: BER = enskilda skadade baser (oxidation), NER = större/strukturella skador (UV-dimerer), MMR = felparningar efter replikation, dubbelsträngsbrott = homolog (noggrann) vs. icke-homolog (mindre noggrann) rekombination.

Kopplingar

Relaterat: Modul 1 - Genetik och cellbiologins grunder, DNA-replikation, Mutationer, p53, BRCA1 och BRCA2