DNA-Schäden und Reparatur

Von: Joscha,Felix

GliederungDNA-Schäden

=>Verursacher der Schäden

=>Verlauf der Schäden

DNA-Reparatur

=>Typen der Reparatur

=>Einzelheiten der Reparaturtypen

Mutation

Typen der Mutation

Folgen der Mutation

Verursacher der Schäden

Mehr als 14 verschiedene Haupttypen

Etliche Untere Verursacher

Täglich treten mehr als 60.000 Schäden an der DNA des Menschen auf

Basenfehlfunktion

Ionisierende Strahlung

Mutagene Substanzen

Extreme Wärme

DNA-Replikationsfehler

Oxidation

Depurinierung

Strangbrüche

Verlauf des Schadens

Veränderung des Genoms

Fehler in der DNA-Replikation

Veränderung der Basen

Veränderung des DNA-Strangs

Falsche Chromosomenanzahl

Aktivierung des Reparaturmechanismus

Mutagene StoffeChemische Substanz

Teerstoff ,Nitrosamine ,Mykotoxine ,salpetrige Säure ,Akridinorange ,Bromuracil

Veränderung der Basensequenz

Reaktion mit bestimmten Basen

Basenaustausch in der Replikation des Tochterstrangs

StrangbruchEinzelstrangbruch:

Tritt 55,200 pro Zelle eines Säugetiers auf

Geschieht durch Hydroxylradikale in der Ribose

Doppelstrangbruch:

Tritt nur 10-50 mal in der Zellteilung auf

Fehlen der Chromosominformation

Kann das Chromosombruchsyndrom verursachen

OxidationEtwa 60-70% der Schäden in der menschlichen Zelle enstehen durch Oxidation

Bildung von Eisen-3-Ionen =>Hydroxidradikale

C1 =>C2 Peroxid das eine Nukleinsäure freisetzt

Dadurch entsteht eine abasische Stelle in der DNA

Ionisierende Strahlung

UV-Strahlung

Gamma-,Alpha-,Betastrahlung

Erzeugung eines Radikals und chemischer Reaktion

Zerstörung der ersten bestrahlten Moleküle

Tödliche Sv-Strahlungslevel

Sv2,Sv4,Sv7

ReparaturtypenAustausch oder Abkoppeln des fehlerhaften DNA-Strangs

Ersatz durch Proteine und Reduplikation

Zellzykluskontrolle

BER

NER

Mismatch-Reparatur

Photoreaktivierung

Rekombinationsreparatur

Basenfehlpaarungsreparatur

Überprüfung der DNA während der Synthese

DNA-Polymerase ist ungenau

Escherichia coli kann denn fehlerhaften Tochterstang erkennen und methylieren

Ein Fehler hier kann Darmkrebs verursachen

Photoreaktivierung

Photolyasen könne UV-Strahlung in der Zelle auflösen

Antennenkomplex der das blaue und ultraviolette Licht absorbieren

Übergabe von 2 Elektronen and die Zelle durch FAD

Wiederherstellung des nativen Zustandes

BERBasenexzisionsreparatur

Herausschneiden von oxidierten, alkylierter oder deaminierter Basen

DNA-Glykosylase Prozess Exzision

DNA-Polymerase synthetisiert und erschafft eine neue korrekte Base

MutationSpontanmutation

Induzierte Mutation:

Genommutation

Chromosomenmutation

Genmutation

Punktmutation

GenommutationVeränderung der Anzahl der Chromosomenanzahl

Aneuploidie Verminderung der Chromosomenanzahl

Nullisomie,Monosomie,Polysomie

Trisomie 8,9,13,18,21

Krebszellen sind meist aneuploid

Euploidie Vervielfachung der Chromosomenanzahl

Chromosomenmuation

Deletion geht ein Teilstück eines Chromosoms verloren

Duplikation Verdopplung eines Chromosomenabschnitt

Translokation Abbruch eines Teils und Verbindung mit einem anderen Chromosom

Inversion Abbruch und umgekehrte Verbindung mit demselben Chromosoms

GenmutationVeränderung eines Gens im submikroskopischen Bereich

Verschiebung der Basensequenz durch Verlust und Hinzufügens eines Nukleotids

Austausch von Basen

Beispiel Sichelzellenanämie

Negative Folgenz.B kanzerogene Wirkung

Genetischer Defekt und Immunschwäche

Wachsen von Karzinomen Zellen

Phenylketonurie

Phenylalanin

Albinismus

Mukoviszidose

Positive FolgenArtenvielfalt durch Evolution

Natürliche Selektion

Immunität gegen Malaria

Veränderung des Erbmaterials durch Ionisierende Strahlen

Entwicklung von Lacktose-Toleranz (westlicher Raum)

Quellen„Biologie 1“ von Stark

Naturia 11 Schulbuch

Wikipedia

=>DNA-Schaden

=>DNA-Reparatur

=>Genmutation, etc.

Ende