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samenvatting celmobi: Hoofdstuk 14: Mutatie, recombinatie en genoomevolutie
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- Universiteit Gent (UGent)
samenvatting celmobi: Hoofdstuk 14: Mutatie, recombinatie en genoomevolutie
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Hoofdstuk 14: Mutatie, recombinatie engenoomevolutie
• Mutatie: verandering in genotype
⤷ Soms ook ander fenotype
→ Eiwit vaak niet meer functioneel => herstelmechanismen
→ Soms neutraal / voordelig => evolutie
• Meeste DNA-polymerase: proofreading (3’ → 5’ exonuclease activiteit)
⤷ Directe controle en verbetering
• Taq-polymerase (PCR): geen proofreading => “hoge” foutenfrequentie
• Mismatch-herstel: ingebouwde foute basen passen niet in helix → herkend en verbeterd
door specifiek eiwit (MutS-eiwit bij E. coli)
↱ van bacteriën
• Het systeem kan bepalen welke base de foute is (er zijn 2 DNA-strengen) door te kijken naar
methylatie: jongste streng (die de fout bevat) heeft nog geen methylatie
• Bij eukaryoten: identificatie van foute base in relatie met replicatiecomplex
• Mutatie hotspots: hypergevoelig voor mutatie
→ VNTR (STR): DNA stottert => meer of minder herhalingen (meestal lethaal in een gen)
(Ziekte van Huntington)
• Basen zijn niet stabiel van nature => herstelenzymes
→ Purines: spontane depurinatie => base-excisie-herstel
⤷ Hydrolisatie v/d suikerfosfaatketen (=base weg)
→ Deaminatie: amine weg => ontstaan uracil in DNA (=niet-DNA-base)
• UV-licht:
→ Thymine-dimeren: thymines covalent gekoppeld → verstoring helix
⤷ Onmiddellijk herstel via fotylase
⤷ Nucleotide-excisie-herstelsysteem bij teveel dimeren (verwijdert stuk DNA)
• Bekende mutagene stoffen: mycotoxines van schimmels (bv. aflatoxine, fumonisine)
• Dubbelstrengige DNA-breuk (ds DNA-breuk): trekkracht, UV, radioactieve, mutagene stoffen
▪ Non-homologous End Joining (NHAJ) : aan elkaar plakken van niet-homologe DNA-
uiteinden
▪ Homologie-gestuurd herstel: herstel op basis van homologe sequentie
⤷ Bij eencelligen zeer efficiënt, bij eukaryoten vooral bij meiose
• Grote DNA-herschikkingen:
→ Bij NHAJ: insertie/ deletie, translocatie (aan elkaar zetten van verschillende
chromosomen)
→ Transposons: springende genen, kunnen translocaties, deleties,… teweegbrengen
⤷ Eenvoudig: insertiesequentie (IS) met gen voor transposase en uiteinden die erdoor
herkend worden
⤷ Kunnen ook complex zijn
⤷ Via DNA (cut-paste, copy-paste) of via RNA → DNA (retrotransposons)
• Bepaalde genen veranderen weinig (ribosomaal RNA) <-> niet coderende stukjes
• Opeenvolgende duplicaties van genen leiden tot genfamilies (bv. celdifferentiatie)
Verschillende leden krijgen verschillende functies ⤶
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