Podsumowanie ćwiczenia 

4

Specyficzność mutagenów chemicznych i 

fizycznych

UV

DMS

H

2

O

2

 

 

  

  

Deficyt w XPV

Pol

 

 



Pol ,

T T

T T

T T

A

A

UV

UV

Pol V 

(E.coli)

T=T
A  G

Xeroderma 
pigmentosum 
(Variant)

CC106

 

 

UV

GCCG

 

 

UV

ATGC

 

 

H

2

0

2

CC104 GC->TA

CC101 AT->CG

CC105 AT->TA

 

 

Wyniki uzyskane na ćwiczeniach w dniu 15.03.2012

H

2

O

2 

                                                                         

MF 

                                  

     

dawka            0                   150 mM                  

     250 mM

Szczep CC101 (ATCG)   > 8,5x10

-8          

  > 1,15x10

-7                      

  

3x10

-2

            CC104 (GCTA)         2x10

-8           

  >  3,5x10

-5                              

 

?   

            CC105 (ATAT)       1,7x10

-5

             51x10

-5                               

 

?  

DMS

   

                                 dawka                          0                       20 
mM

 

                

 CC102 (GCAT)               ? >2x10

-7

              57x10

-7

                 

CC104 (GCTA)                 1,1x10

-6

                3x10

-4

                 

CC105 (ATTA)                 2,6x10

-9

                4x10

-7

UV 

CC 103 (GCCG) kilka mutantów   CC106 (ATGC) 

brak mutantów

 

 

Ćwiczenie 6

Rola polimeraz o obniżonej 

wierności 

w mutagenezie. 

Niestabilność trójek 

nukleotydowych. 

 

 

Błędna naprawa 
DNA

System SOS u E.coli

Bakterie naświetlone małymi dawkami 

UV są bardziej odporne na działanie 

dużych dawek UV, ale 

kosztem zwiększenia częstości mutacji

W skład systemu wchodzi ok. 43 

różnych białek, m.in. 

2 polimerazy

 

DNA o obniżonej wierności, ale 

zwiększonej tolerancji na uszkodzenia 

DNA 

 

 

System SOS u 
E.coli

Regulator – białko

 

RecA

rekombinacj
a

SOS

Platforma do 
tworzenia 
trójniciowych 
struktur DNA

Po utworzeniu 
filamentu na ssDNA 
staje się proteazą dla 
represora regulonu 
SOS

5’

5’

 

 

System SOS u E.coli (ok. 43 

genów)

Pełna indukcja ok. 40 min

(proteaza
)

Oraz dinB – Pol 
IV

 

 

Escherichia coli

Escherichia coli

 

 

posiada

posiada

-

 

 

dwie replikacyjne polimerazy DNA 

dwie replikacyjne polimerazy DNA 

(Pol III, 

(Pol III, 

Pol I)

Pol I)

-

 

 

trzy polimerazy indukowane w systemie 

trzy polimerazy indukowane w systemie 

SOS

SOS

 

 

 

 

•

•

 

 

Pol II  

Pol II  

(pol B) – wierna

(pol B) – wierna

  

  

•

•

 

 

Pol IV 

Pol IV 

(din B) - niewierna

(din B) - niewierna

  

  

•

•

 

 

Pol V

Pol V

(umuDC) - niewierna

(umuDC) - niewierna

T T

Zamiana 
polimerazy

T T

G A

T T

G A

 

 

Polimeraza DNA V 
kopiuje:

Dimery tyminowe – TT:GA   mutacje  TC
6-4 fotoprodukty

Miejsca apurynowe  ATTA

Addukty acetyloaminofluorenu - 
bezbłędnie

Błędy na nieuszkodzonej matrycy

Niska procesywność

 

 

Przejście przez uszkodzenie 

nie gwarantuje podjęcia 

replikacji, gdyż  polimerazy 

DNA nie mogą wydłużać źle 

sparowanych końców 

Funkcją niektórych 

polimeraz jest wydłużanie 

źle sparowancyh końców

 

 

Polimeraza DNA IV 

250 cząsteczek/niezaindukowaną komórkę 

Liczba cząsteczek wzrasta 10-krotnie po 
indukcji SOS

Nie kopiuje CPD i 6-4 fotoproduktów

Główna rola – wydłużanie 
źle sparowanych końców 
DNA

Np. pol V wstawia C naprzeciw adduktu B[a]P-
G i odpada, a pol IV wydłuża bezbłędnie 

Uczestniczy w powstawaniu 

mutacji adaptacyjnych

 

 

Polimeraza DNA II jest wierna i zapewnia re-

start replikacji po zatrzymaniu widełek 

replikacyjnych 

Np. bierze udział w 
przechodzeniu przez 
addukty AAF-G z 
wytworzeniem 
frameshiftów -2

Pol V - bezbłędnie

 

 

N

N

N

N
H

N

dRyb

O

C

H

3

OH

OH

+

dG1 

m.w. (MH

) = 424

dR

O

H

OH

N

O

N

N

CH

3

dC1

, m.w. (MH

+

) = 

384

C

H

3

dRyb

N

O

N

N

O

H

OH

D'

dC2

, m.w. (MH

+

) = 382

 

 

Transformacja DNA faga M13 do 

szczepów E. coli:

1. JM 105 uvr – obecne 3 polimerazy SOS

2. JM 105 uvr dinB umuDC – tylko Pol II

3. JM 105 uvr polB umuDC – tylko Pol IV

4. JM 105 uvrA dinB polB  - tylko Pol V

Część osób zmodyfikuje 
dsDNA faga M13 
promieniowaniem UV

 

 

Błędy replikacyjne jako źródło 
mutacji

Wstawienie 
nieprawidłowej zasady

Poślizg 

polimerazy

Choroby traktów poliglutaminowych 

(CAG/CTG)

Choroba Huntingtona (odkryta w 1993 r)

Choroba Huntingtona (odkryta w 1993 r)

Gen HD - w egzonie 1 występuje 7-34 powtórzeń 

CAG

Mutacja 

> 40 powtórzeń

Objawy: gromadzenie w jądrach komórek źle 
sfałdowanego białka lub odciętego przez kaspazy 
traktu poliGlu - 

interakcja i hamowane czynników 

transkrypcyjnych oraz deacetylazy histonów

 

 

 

Ekspansja trójek nukleotydowych (CAG) 

– choroba Huntingtona

Ekspansja zależna od 
MSH2

Delecja niezależna od 
MSH2

3'

5'

5'

3'

G

A

C

C

A

G

CAGCAGCAGCAG

5'

3'

G

A

C

C

A

G

5'

3'

G

A

C

C

A

G

MSH2

MSH2

 

 

MutS β

 

(Msh2−Msh3) 

powoduje ekspansję 

CAG w sekwencji kodującej u myszy HD

Naprawia pętle 

insercyjno-

delecyjne

Naprawia błędnie 

sparowane zasady

 

 

Ekspansja jest zależna od obecności 8-OHG w 
DNA

7 tyg myszy – brak ekspansji

52 tyg myszy – ekspansja

Wzrost uszkodzeń DNA  z wiekiem:

3MeA – 1,2 raza; 5OHC – 8 razy; 8-OHG – 3 
razy

Poziom 8-OHG jest większy w mózgu niż w 
tkankach somatycznych, np. wątrobie

Mutacja białka OGG1 (wycina z DNA 8-OHG i 
nacina nić DNA) hamuje ekspansję

Inne glikozylazy nie są zaangażowane