Tema 3 (Mutacions DNA) (2014)

Apunte Catalán
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Nutrición Humana y Dietética - 1º curso
Asignatura Biologia Molecular i Genòmica
Año del apunte 2014
Páginas 3
Fecha de subida 29/01/2015
Descargas 28

Descripción

Apunts Biologia del primer i segon parcial (2n Semestre NHD)

Vista previa del texto

Biologia molecular i genòmica 3.- MUTACIONS I REPARACIÓ DEL DNA Mutacions i reparació del DNA Mutació: alteració permanent en la seqüència de DNA; en regions codificants i no codificants. Conjuntament amb la recombinació meiòtica són la principal font de variabilitat genètica dels organismes.
(minoritàries) (majoritàries, el grau d’afectació depèn de la fase de desenvolupament) Substitució (transicions i transversions); Deleció i Inserció.
 Efectes L’individu portador d’una mutació somàtica produïda desprès del zigot, però abans de completar el desenvolupament és un mosaic de dues o més línies cel·lulars genèticament diferents.
La mutació es pot produir: - En la regió estructural del gen: pot modificar la proteïna que codifica.
- Regió reguladora: actua sobre l’expressió, augmentant o disminuint la quantitat de proteïna que regula.
Les malalties que es poden produir a causa de mutacions poden ser: - Monogèniques (únic gen): fibrosi quística, distròfies, etc..
- Multifactorials (múltiples mutacions): espina bífida, càncers...
Són causa de càncer, les mutacions que afecten a gens que regulen la proliferació cel·lular, l’apoptosi o la senescència cel·lular (envelliment) → Protooncogens: gens normals que estimulen la proliferació. Per mutació es transformen em oncogens (causen càncer).
→ Gens supressors dels tumors: gens normals que inhibeixen el creixement cel·lular, la pèrdua de la seva funció causa càncer.
Biologia molecular i genòmica 3.- MUTACIONS I REPARACIÓ DEL DNA PRINCIPALS TIPUS DE MUTACIONS SEGONS LES CAUSES - Mutacions associades a errors en al replicació: errors de les polimerases no corregits per les activitats correctores, donant lloc a substitucions de bases (tautomeria), delecions o insercions.
- Mutacions no associades a la replicació  Desaminació espontània de les bases o induïda per agents químics: normalment és produeix a la citosina, generant timina no reconeguda pels sistemes de reparació.
 Pèrdua de bases per hidròlisi de l’enllaç N-glicosídic: és més freqüent a purines; genera un lloc AP, els nts són poc estables i es trenca la cadena.
Aquest procés es afavorit per calor.
 Alquilació de bases per reactius químics: metilació a un àtom d’O o N de les base, no catalitzat enzimàticament.
 Alteracions de les bases per radiacions: la llum UV indueix la formació de dímers de timina que impedeix l’aparellament amb les bases complementaries, distorsionant l’estructura de la doble hèlix.
 Lesions causades per agents oxidants: ROS, provoquen aparellaments incorrectes i trencaments de la cadena.
 Lesions de DNA causades per agents intercalant i pels derivats del benzopirè del fum del tabac: provoquen alteracions voluminoses i distorsions de la doble hèlix.
SISTEMES DE REPARACIÓ DEL DNA EN E.COLI: el nombre de mutacions que acumula una cèl·lula està inversament relacionat amb l’eficiència dels sistemes de reparació.
 Reparació d’aparellaments incorrectes: es coordina amb la replicació, corregeix els erros que se li han escapat a la polimerasa, tallen la cadena no metilada, una helicasa desfà els ponts d’H i l’exonucleasa degrada el fragment que conté la mutació.
 Reparació per escissió de base (desaminades, metilades i llocs AP): utilitza DNA glicosidades (hidrolitzen l’enllaç N-glicosídic); AP endonucleases (trencant l’enllaç fosfodièster); i polimerases (treuen el fragment alterat i es substitut)  Reparació per escissió del nucleòtid: únic sistema que tenen els humans per reparar les mutacions per dímers de timina. Utilitza una endonucleasa específica, tallant i alliberant el fragment que conté la lesió.
 Reparació directa: no s’elimina ni la base ni el nucleòtid → Per la fotoliasa: reparació dels dímers de timina, trencant els enllaços covalents, regenerant les bases (utilitza FADH2 i no es present en humans).
→ Per metiltransferases específiques: mitjançant la escissió de base o reparació directa.
Biologia molecular i genòmica 3.- MUTACIONS I REPARACIÓ DEL DNA  Reparació per síntesi del DNA translesió: permet que no s’aturi la replicació mitjançant polimerases (no tenen activitat correctora).
 Reparació de lesions de la cadena motlle que bloquegen la replicació: es fa mitjançant la síntesi de DNA translesió o per recombinació homòloga.
RECOMBINACIÓ DEL DNA: intercanvi genètic entre diferents cromosomes o regions, permet mantenir la diversitat genètica, reparar el DNA i regular l’expressió gènica.
- Recombinació homòloga: extenses seqüències de DNA homòlogues.
→ Eucariotes: durant la profase (meiosi) , s’incrementa la diversitat genètica i permet repara el DNA quan les foquetes estan bloquejades.
→ Procariotes: mecanisme de reparació del DNA.
Mecanisme: alineament i ruptura dels cromosomes. Una exonucleasa degrada les cadenes i RecA (proteïna) promou que la cadena senzilla envaeixi el dúplex intacte, desplaçant una de les cadenes, els extrems 3’ actuen com a encebadors per la DNA polimerasa i es produeix una migració de la cadena generant intermediaris de Holliday, que permet la regeneració de dues molècules de DNA recombinant independent.
- Recombinació específica del lloc: de DNAs amb regions curtes d’homologia, mitjançant una recombinasa. Desenvolupa funcions molt especialitzades i variades segons les espècies (recombinació reparadora o reguladora).
- Transposició: desplaçament de DNA en el genoma, de forma replicativa o conservativa, conservat el nº de còpies. És un mecanisme generador de variabilitat genètica (mutacions): → Transposons de DNA: tenen el els extrems seqüències d’inserció, codifiquen l’enzim transposasa, no tenen llocs d’inserció específics, no requereixen homologia i generen duplicacions curtes.
→ Retrotransposons ...