DNA-Schäden und Reparatur Von: Joscha,Felix

Gliederung DNA-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 Stoffe Chemische Substanz Teerstoff ,Nitrosamine ,Mykotoxine ,salpetrige Säure ,Akridinorange ,Bromuracil Veränderung der Basensequenz Reaktion mit bestimmten Basen Basenaustausch in der Replikation des Tochterstrangs

Strangbruch Einzelstrangbruch: 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

Oxidation Etwa 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

Reparaturtypen Austausch 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

BER Basenexzisionsreparatur Herausschneiden von oxidierten, alkylierter oder deaminierter Basen DNA-Glykosylase Prozess Exzision DNA-Polymerase synthetisiert und erschafft eine neue korrekte Base

Mutation Spontanmutation Induzierte Mutation: Genommutation Chromosomenmutation Genmutation Punktmutation

Genommutation Veränderung 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

Genmutation Veränderung eines Gens im submikroskopischen Bereich Verschiebung der Basensequenz durch Verlust und Hinzufügens eines Nukleotids Austausch von Basen Beispiel Sichelzellenanämie

Negative Folgen z.B kanzerogene Wirkung Genetischer Defekt und Immunschwäche Wachsen von Karzinomen Zellen Phenylketonurie Phenylalanin Albinismus Mukoviszidose

Positive Folgen Artenvielfalt 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.

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