Wykład 6 – 17.12.2013

Naprawa międzyniciowych wiązań DNA - ICLs:

• Szlak białek anemii (niedokrwistości) Fanconiego (FA)

• HR- rekombinacja homologiczna

• NER – XPF-ERCC1

• TLS – synteza DNA z ominięciem uszkodzenia

• MMR - naprawa nieprawidłowo sparowanych zasad

Niedokrwistość Fanconiego FA

Choroba uwarunkowana recesywnym genem autosomalnym – 1/300 nosicieli recesywnego genu (EU, USA)

• Recesywna autosomalna

• 1/300 nosiciele

• 1-5/mln urodzeń

• >1300 przypadków na całym świecie

Fenotyp FA:

• Nieprawidłowości rozwojowe – małogłowie, deformacje kości dłoni i przedramienia, przebarwienia skóry „café au lait” lub niedobory pigmentacji

• Postępujące uszkodzenia szpiku kostnego

• Anomalie płciowe – ♂ niedorozwój gonad, zaburzenia spermatogenezy, ♀ przedwczesna menopauza

• Anomalie narządowe: wady nerek, serca, podwojone moczowody

• Niestabilność genomowa (spontaniczne aberracje chromosomowe)

• Predyspozycje do nowotworów (AML, rak płasko komórkowy, guzy lite)

Niedokrwistość Fanconiego na poziomie komórkowym:

• Nadwrażliwość na środki sieciujące DNA (MMC, DEB, cisplatyna)

• Niestabilność chromosomalna - podwyższony poziom spontanicznych i indukowanych aberracji chromosomowych - test diagnostyczny

• Zaburzenia punktu kontrolnego fazy S, wydłużona faza G₂

• 16 grup komplementacyjnych

FA - niestabilność chromosomalna komórek:

• Widoczne struktury radialne, powstają w wyniku przypadkowego połaczenia pękniętych chromosomów

FA – rys historyczny

1985 – Duckworth-Rysiecki and Buchwald – dwie grupy komplementacyjne

1992 – Strathotee et al. – sklonowany gen FANCC

2002 – Howlett et al. (D’Andrea) – FANCD1=BRCA2

Heterozygote FANCD1/BRCA2^+/- - nowotwory sutka i jajnika

Homozygota FANCD1^-/- - anemia Fanconiego

FA – analiza komplementacyjna – rysunek z jakiejś pracy

FA – częstość występowania poszczególnych grup komplementacyjnych

• 13 grup komplementacyjnych anemii Fanconiego: A, B, C, D1, D2, E, F, G, I, J, L, M, N, O(nowa) Częstość występowania grup komplementacyjnych:

• 65% A

• 10% C

• 8% G

• 24% pozostałe grupy

• Fuzja komórek (test na grupę komplementacyjną):

• Nie ma zmiany wrażliwości po fuzji

• Nie ma komplementacji

• Mamy pewność, że jest to jedna grupa komplementacyjna

• Jeśli po fuzji jest komplementacja(zmiana wrażliwości) to różne mutacji

Szlak białek FA – model działania

Jeżeli w DNA znajduje się wiązanie krzyżowe pierwszym etapem w procesie usuwania wiązania krzyżowego jest utworzenie kompleksu jądrowego.

• Kompleks jądrowy tworzą: FANCA, B, C, D, E, F, G, L, M –

Wszystkie z tych części muszą być funkcjonalne by zaszła ubikwitynacja białka

FANCJ, FANCD1(BRCA2), FANCN – poniżej tego szlaku

• Model działania szlaku

1. Utworzenie jądrowego kompleksu (w odpowiedzi na uszkodzenie DNA)

A, B, C, E, F, G, L, M

FANCL – posiada zdolność do ubinkwitynacji

1. W kolejnym etapie dochodzi do monoubinkwitynacji kompleksu FANCD2 i FANCI przez białko FANCL które posiada aktywność ligazy ubinkwitynowej. FANCL jest zdolna do ubinkwitynacji in-vitro bez obecności innych białek rdzeniowych, stąd domniema się, że te mają funkcję regulatorową, regulującą aktywność ligazową FANCL oraz jego przyłączenie do FANCD2 I FANCI.

2. Po monoubinkwitynacji FANCD2 i FANCI różne interakcje z innymi białkami

FANCJ (inne nazwy: BRIP1, BACH1) – helikaza 5’-3’

C-koniec związany z BRCA1 (HR)

FANCP/SLX4 – kompleks z SLX1 o aktywności resolwazy HJ

Model ze starych notatek

1. Utworzenie jądrowego kompleksu( w odpowiedzi na uszkodzenie)

A, B, C, E, F, G, L, M

Rola: FANCL główne

FANCD2 i FANCI – ubikwitynacja tych białek

2. Interakcja z Rekombinacją Homologiczną

BRCA1 + FANCJ działają poniżej

FANCD1 i FANCD2 + BRCA2 ubikwitynacji

PARP2 oddziałuje z BRCA1(transport RAD51)

RAD51C związane z anemią Fanconiego

Rozpoznanie uszkodzenia w komórkach w DNA – rysunek:
Sygnałem do gromadzenia się tych białek jest zatrzymanie się białek replikacyjnych.

1. Mechanizm naprawy wiązań krzyżowych:

• Zatrzymanie(zapadnięcie) widełek replikacyjnych

• Szlak anemii Fanconiego(kompleks jądrowy)

• NER- odcięcie uszkodzenia, odsuwane na drugą stronę EERCC1

• Synteza DNA w obecności uszkodzenia(TLS)

• Rekombinacja Homologiczna, resynteza nici z udziałem białek HR

• Przyłączanie helikaz, restart widełek replikacyjnych

FA/HR - nowotwory

• Mutacje w kompleksie jądrowym – anemia Fanconiego

• Poniżej ubikwitynacji – anemia Fankoniego, nowotwory jajnika, piersi, neuroblastoma, nowotwory lite,

• HR – nowotwory piersi jajnika, anemia Fanconiego

Choroby z zaburzeniami stabilności genomu

Choroby związane z mutacjami helikaz RecQ

Mutacje rodzinie helikaz DNA związanych z helikazami RecQ

Choroby charakteryzujące się niestabilnością chromosomalną:

• BLM – zespół Blooma BS

• WRN – zespół Warnera WS

• RECQL4 - . . .

Niestabilność genomowa:

• Werner Syndrome(mutacja genu WRM)

• Bloom Syndrome(mutacja genu BLM)

• Choroby związane z mutacjami RecQ DNA(mutacja genu RECOL->RTS)

RecQ helikaz:

• Konieczne we wszystkich procesach w których wymagany jest pojedynczy łańcuch DNA – replikacja, transkrypcja, naprawa uszkodzeń DNA i rekombinacja -> współdziałają z wieloma białkami metabolizmu DNA

• Odgrywają ważną rolę w replikacjie (podczas zatrzymywania widełek replikacyjnych …)

• . . .

Rola helikaz:

• Konieczne w replikacji, transkrypcji, naprawie, rekombinacji(tam gdzie wymagany pojedynczy DNA)

• Współdziałają pomiędzy replikacją i rekombinacją,

• Segregacja chromosomów

• Zwiększona mutageneza, rozwój nowotworów

Rodzina RecQ helikaz DNA

• 5 helikaz

• Mutacje BLM, WRN, RecQL4- predyspozycje do nowotworów i/lub przedwczesne starzenie

• Model patogenezy zespołów związanych z zaburzeniami działania helikaz RecQ

• Konserwatywność ewolucyjna

• Domena hrlikazowa

• WRN- dodatkowo egzonukleazowa domena

Metaboliczna aktywność helikaz RecQ:

• Substraty (?)

• Migracje bramek struktury holiday’a

• Fork regresion

• Quadrodupleksy i ich rozplatanie

• Wydłużanie o kilka nukleotydów nici

• Enzymatyczna aktywność

Udział helikaz RecQ w utrzymaniu stabilności genomu. Rola związana z:

• Replikacją

• Naprawą DNA (BER, podwójne pęknięcia)

• Transkrypcją

• Utrzymaniem telomerów

Zespół Rothmunda-Thompsona

Objawy kliniczne:

• Zahamowanie wzrostu, zmiany skórne (90% w 1-wszym roku życia - atrofia, dermatoza)

• Wypadające włosy

• Fotodermatoza (wrażliwość na światło)

• Wrodzone wady szkieletowe (50% zmiany kości długich)

• Katarakty

• Przedwczesne starzenie

Zespół Blooma – opisany przez Davida Blooma w 1954 r. w populacji żydów.

• Dziedziczenie autosomalne recesywne

• Gen BLM(32 eksony, ok. 100kb)

• Opisany w 1954 (3 przypadki)

• Lokalizacja 15q26

• Częstość: 1/60 000 – gene carrier, 1:100 w populacji żydów Aszkenazyjskich

• Objawy kliniczne:

• Karłowaty wzrost

• Małogłowie

• Teleangiektazja, rumień na skórze indukowany przez UV – rozwija się w pierwszych latach życia („butterfly”), może być chroniczny, hiperpigmentacja

• Niedobór odporności (komórkowej i humoralnej) – częsty, chroniczny

• Częste zapalenia płuc, ucha, podwyższone ryzyko zachorowania na cukrzycę

• Nowotwory(wszystkie typy, szczególnie białaczki, chłoniaki, w okresie 20-30 lat guzy lite - przyspieszony wzrost) występują bardzo wcześnie 20-30 rok życia

• Częstość nosicielstwa: 1/60 000, u Żydów Aszkenazyjskich 1/100

• Poziom komórkowy:

• Niestabilność chromosomów – aberracje (symetryczne figury czteroramienne –> wymiana chromatyd między chromosomami homologicznymi)

• Podwyższona spontaniczna częstość wymian chromatyd siostrzanych – hiperrekombinacja (ok.50-100 wymian/komórkę (normalnie <10wymian, średnio 1-5)

• Mozaikowatość komórkowa

  • Linia ze zwiększoną częstością SCE / linia z prawidłową częstością SCE

  • Złożone heterozygoty – 2 niezależne mutacje w jednym locus

• Hodowla z analogiem pirymidyny – BrdU, wybarwienie fluorochromem.

• Rozpoznanie na poziomie komórkowym:
  Niestabilność chromosomalna – hiper-rekombinacja

• Wysokie poziom SCE(10-15x) w limfocytach krwi

• Aberracje chromosomalne

• Zwiększona wrażliwość na UV i związki alkilujące DNA

Zespół Wernera (WS)

• Gen WRN

  • #8p 12-11.2 (1432aa.)

  • Homolog helikazy RecQ (RecQ C2)

  • Bierze udział w naprawie DNA związanej z replikacją

  • Mutacje: nonsensowne, zmiany ramki odczytu, splicing

• Objawy kliniczne:

• Zaburzenia wzrostu, przedwczesne starzenie – katarakta, osteoporoza, śiwienie, utrata włosów, cukrzyca typu II, zawały serca, udary, choroba Alzheimera, zmiany skórne podobne do sklerodermy, hypogonadyzm, nowotwory(najczęściej mięsaki, nowotwory naczyniowo-sercowe)

• Występowanie 1/mln

• Chorzy przeżywają do ok. 47 roku życia

• Charakterystyka komórkowa:

• Zwiększona częstość translokacji, delecji chromosomowych

• Skrócone telomery

• Niestabilność chromosomów

• WRN jest białkiem modularnym i wielofunkcyjnym, ma aktywność egzonukleazy

• Defekty komórkowe:

• Niestabilność genomowa

• Rearanżacje chromosomów, duże spontaniczne delecje

• Skrócone telomery

• Zaburzenia transkrypcji, replikacji(wydłużona faza S), apoptozy

• Zaburzenia w systemach naprawy BER, NHEJ, HR

• Obniżona naprawa w telomerach

• Nadwrażliwość na kamptotecynę

• WRN – białko modularne i wielofunkcyjne, na skrzyżowaniu metabolizmu DNA: interakcje z innymi białkami:

• Replikacja(RPA, BLM, Polimeraza DNA)

• Transkrypcja(p58)

• Telomery(p53, BLM)

• HR(BLM, RAD51, RAD52)

• RecQ w naprawie DSB:

Helikazy są zaangażowane w każdy etap (rozpoznanie, budowanie kompleksów, struktury Hollidaya)

Naprawa błędnie sparowanych zasad (mismatch repair – MMR)

• MMR – naprawia błędnie sparowane zasady powstające w czasie replikacji DNA

• Uczestniczy także w odporności komórki na obecność zmodyfikowanych zasad (zmetylowanych, oksydowanych) i usuwanie ICL – wiązań krzyżowych (niewiele informacji dotyczących usuwania ICL)

• Eliminacja pojedynczych błędnie sparowanych zasad (mismatches np. GT) z nowo syntetyzowanej nici

• Eliminacja insercyjno-delecyjnyh pętli (insertion-deletion loops, IDL) – powstają w wyniku utraty lub uzyskania krótkich sekwencji najczęściej w sekwencjach repetetywnych – sekwencje mikrosatelitarne (MSI – niestabilność mikrosatelitarna)

Naprawa błędnie sparowanych zasad (MMR)

Funkcje:

• Redukcja liczby błędów związanych z replikacją

• Zapobieganie mutacjom - 100-1000 razy wyższa częstość mutacji w komórkach nowotworowych z zaburzeniami systemu MMR w porównaniu do komórek WT

• Zaburzenia MMR u ludzi – wzrost zachorowań na nowotwory

Mechanizm: błędny nukleotyd jest usuwany z fragmentem otaczającym nukleotyd

Kursywą zaznaczyłem to czego nie było na wykładzie u Białkowskiej, a jest w notatkach.
System naprawy DNA – MMR – odpowiedzialny za usuwanie źle sparowanych zasad

• Eliminacja pojedynczych zmienionych zasad w nowej nici

• Eliminacja :insertion-deletion loops”, które mogą powstać w czasie replikacji

• W odróżnieniu od BER – tylko błędy w czasie replikacji:

• Rozpoznanie

• Zaangażowane białka usuwają uszkodzenie i otaczające nukleotydy

• Synteza polimeraz

• Ligacja

• Nić rodzicielska bezbłędna jest metylowana u bakterii(N6 A w sekwencji GATC)– naprawa nici niemetylowanej

Białko rozpoznaje miejsce metyzacji i uszkodzenie może zostać usunięte

• U ssaków inny mechanizm sprzężony z replikacją, naznaczają nić (nie do końca poznane)

• Nukleotyd wraz z otaczającymi nukleotydami jest usuwany i właściwa polimeraza uzupełnia lukę

• W odróżnieniu od NER czy BER naprawa błędnie sparowanych zasad dotyczy TYLKO błędów powstałych w replikacji

Naprawa błędnie sparowanych zasad MMR u E. coli

3 białka: MutS, MutH, MutL – brak jednego z białek powoduje 100x większe prawdopodobieństwo zajścia mutacji punktowych

• Nic rodzicielska (bezbłędna) – u bakterii metylowana (N6A w sekwencjach GATC) – naprawa nici niemetylowanej

• Naprawa: wycięcie, synteza i ligacja (DNA helikaza II, białko wiązące się do ssDNA, 4 egzonukleazy, np. egzonukleaza I, DNA pol III, ligaza DNA)

• U E. coli brak któregoś z białek prowadzi do ok. 100 krotnego wzrostu czestości mutacji spontanicznych.

Mechanizm: Pierwszym białkiem wiążącym się do błędnie sparowanych zasad jest homodimer MutS – pierwotne rozpoznanie. MutL wiąże się z MutS (wtórne rozpoznanie błędnej pary). W obecności ATP dochodzi do wiązania MutH -> posiada ona aktywność egzo?nukleazy. MutH rozpoznaje nić, która została utworzona i nacina tę nić. MutH może nacinać ze strony 3’, czasem 5’. Następnie powstaje luka->polimeraza III->ligaza->metylacja adeniny.

Mechanizm:

• Rozpoznanie błędnie sparowanej zasady

• 3 białka: MutS, MutL, MutH

• MutS wiąże się do tego miejsca, ma aktywność ATPazy

• Wiąże się następnie MutL, a następnie MutH, które specyficznie rozpoznaje metyzację(tzw. wtórne rozpoznanie)

• Brak któregoś z tych białek prowadzi u E. coli do ok. 100-krotnego wzrostu częstości mutacji spontanicznych

• Naprawa: wycięcie, synteza i ligacja (DNA helikaza II, białko wiążące się do ssDNA, egzonukleaza I / IV, polimeraza DNA III, holoenzym, DNA ligaza (?))

MMR u Eucaryota

Białko ludzkie	Heterodimer	funkcja
MutSα	MSH2 MSH6	Rozpoznaje błędnie sparowane zasady (zasada-zasada) oraz małe inercyjno-delecyjne pętle (IDL)
MutSβ	MSH2 MSH3	Rozpoznaje małe jak i duże inercyjno-delecyjne pętle (IDL)
MutL	MLH1 PMS2	Formowanie kompleksu z MutSα, kontrola zakończenia wycinania MMR

Naprawa MMR w komórkach eukariotycznych:

• MutSα i MutSβ: rozpoznanie, inicjacja naprawy, rakrutacja MutLα

• MutLα – aktywacja endonukleazy zależnej od PCNA/RFC (czynnik replikacyjny C) – rola w nacięciu nici 3’ razem z EXC1

• PCNA – oddziałuje z MSH2 i MLH1, lokalizuje MutLα i MutLβ do uszkodzenia w nowo powstającej nici, również oddziaływuje z MSH2 i MLH1

• . . .

Uszkodzenie MMR – fenotyp komórkowego „mutatora” –zwiększona frekwencja mutacji spontanicznych (ok. 100x) oraz zwiększona niestabilność mikrosatelitarna (microsatelite instability, MSI)

Uszkodzenie MMR:

„murator” ma zwiększone mutacje spontaniczne i niestabilność mikrosatelitarna

Nowotwór-niepolipowaty rak jelita grubego(HNPCC)

Nowotwory związane z niestabilnością mikrosatelitarną

Rak piersi może być związany z mutacjami w genach systemu naprawczego MMR takich jal: MSH2, MSH3, MSH4, MSH6, MLH1, MLH3, PMS1, MUTYH

Mutacje w szeregu MMR-> predyspozycje

MMR - HNPCC

• HPNCC – dziedziny niepolipoaty rak jelita grubego, syndrom Lyncha – 2-5% wszystkich nowotworów jelita grubego.

• Dziedziczenie autosomalne dominujące; wysoka penetracja genu. 85-90% pacjentów jest heterozygotami względem mutacji w genach MMR

• Objawy kliniczne: wczesne ok. 45 roku zycia, zachorowanie na nowotwory – zwiększona podatność.

Tu mój wykład się kończy. ;D

• 15% sporadycznych przypadków nowotworu raka jelita grubego obserwuje się niestabilność mikrosatelitarną, która jest spowodowana mutacjami w genach MMR lub wyciszeniem genu hMLH1

• TLS – awaryjny system syntezy DNA

• Umożliwia syntezę DNA w obecności uszkodzenia

Nie jest to typowy system naprawy

• Ratunkiem dla widełek replikacyjnych są polimerazy o obniżonej wierności(system SOS u bakterii, wiele polimeraz Eucaryota)

• Polimerazy konkurują między sobą o przechodzenie przez uszkodzenie

• Polimeraza eta mocno zaangażowana (wiele różnych uszkodzeń)

• Teoretycznie nie jest to mechanizm mutagenny

• Nie zawsze wierność jest bardzo duża

• Mechanizm TLS

• Replisom dokonuje wyboru polimeraz w zależności od uszkodzenia, nici DNA, białek regulatorowych

• Czynniki wpływające na wierność replikacji- wybór polimerazy w zależności od dostępności nukleotydów, białek, rodzaju uszkodzenia itd.)

• Mechanizm wymiany polimeraz

• Platforma PCNA odpowiedzialna

• Monoubikwitynacja PCNA – sygnał dla wymiany

• Po syntezie DNA następuje ponowna wymiana

Uszkodzenie	1 polimeraza - insercja	2 polimeraza - wydłużanie	Wierność
γ-OH-propanolol G	Pol ι	Pol κ
Glikol tyminy	Pol δ	Pol ζ
Miejsca AP	Pol δ, Pol η	Pol ζ, Pol ι Rev1
6-4-fotoprodukty
w TT, TC, CC	Pol ι	Pol ζ
TT, CC	Pol η	Pol ζ
TT	Pol η	Pol ζ

• Naprawa bezpośrednia – Direct Reversal

Naprawa DNA przez odwrócenie – bez naruszania integralności helisy DNA

• Fotoliazy(dimery pirymidynowe,(6-4)fotoprodukty))

• Transferaza O⁶-MeG(dealkilacja)

• Oksydacyjna dealkilacja ALkB(3MeC, 1MeA)

• Fotoreaktywacja

• Usuwanie uszkodzenia (adsorpcja światła niebieskiego, którego energia jest wykorzystana do rozerwania wiązań)

• Nie ma tego systemu u ssaków(wyjątek torbacze, jest u grzybów)

• Adsorpcja światła przez chromofor, przeniesienie energii(elektron rozbija wiązanie), transport elektronu z powrotem

• Fotoliazy: flawoproteiny (pteryna, dezaflawina) w chromofory absorbujące światło

• Usuwanie grup alkilowych związanych z metyzacją(pochodzenie endo i egzogenne)

• Czynniki alkilujące: MNU, MMS, SAM, O⁶MeG, 7MeG, 3MeA – najczęściej

• Demetylacja przez alkilotransferazy:

• Ada u E.coli

• AGT/MGMT u ssaków

• Ada – alkilotransferaza

• Posiada dwie aktywności umożliwiające usuwanie grup metylowych

• Podjednostka 20kDa – część N-końcowa, związana z reparacją uszkodzeń reszt fosforanowych (demetylacja metylowych uszkodzeń fosfotriestrów), aktywator transkrypcji wiążący siez promotorem operonu ada-alkaB – geny alkaA, alkaB

• Podjednostka 19kDa – naprawa O⁶MeG

• Centra aktywne – następuje związanie do grup SH w cysteinie reszty metylenowej i jest prawidłowa struktura

• Aktywator transkrypcji – po przyłączeniu reszt metylenowych połączenie z promotorem Ada

• Gen AlkA(3meA glikozylaza, enzym w systemie BER) i AlkB(1MeA/3meC, dioksygenaza) aktywacja tych białek

• Komórka eksponowana na czynniki etylujące

• Działanie enzymu Ada- jako czynnik transkrypcyjny dla kolejnych białek

• AGT/MGMT

• Usuwanie O⁶MeG

• Mechanizm bardzo podobny

• Metyzacja

• W cysteinie przyłączenie grupy metylowej

• Odłączenie i odzyskanie prawidłowej struktury

• Cecha Ada i AGT/MGMT – białka samobójcze, związanie grupy metylenowej – nieodwracalna utrata białka(inaktywacja i degradacja) po przeniesieniu grup metylowej z DNA na grupy –SH cysteiny

• Usuwanie grup alkilowych 1MeA i 3MeC (substraty dla alkB)

• alkB – aktywowane przez Ada (część 20kDa)

• alkB – naprawia te uszkodzenia

• alkB – potrzebuje Fe (II) jako faktora, atak na α-keto

Oksydacyjna naprawa zmetylowanych zasad DNA E. coli – białko AlkB

• w przypadku naprawy następuje przyłączenie OH do reszt metylenowych, przez co powstają struktury, które przywracają prawidłową strukturę

• komórki ludzkie mają 8 homologów alkB(tylko 2 zaangażowane w naprawę =- ABH2 i ABH3)

• ABH2 - specyficzny względem dsDNA, naprawa głównie 1MeA

• ABH3 – specyficzny względem ssDNA i RNA, naprawa głównie 3MeC

• Białka ABH ulegają ekspresji we wszystkich tkankach

• Nokauty myszy ABH2/3 dostępne brak wyraźnego fenotypu akumulacja 1MeA z wiekiem u myszy,

METODY WYKORZYSTYWANE DO OCENY TOKSYCZNOŚCI I MUTEGENNOŚCI CZYNNIKÓW ORAZ W BADANIACH SPRAWNOŚCI / WYDAJNOŚCI SYSTEMU NAPRAWY DNA W ŚWIETLE ZADAŃ TOKSYKOLOGII GENETYCZNEJ

• Organizmy modelowe

• Drożdże 6 000 genów

• Drosophila melanogaster >13tys genów

• Komórki ludzkie >32tys genów

• Mysz >32tys genów

• W 1 komórce ok. 3bln pz, u człowieka zorganizowane w tkanki

• Mutageneza-testowanie toksyczności

• 1960 – zainteresowanie ekspozycją na czynniki mutagenne(uszkodzenia komórek rozrodczych)

• 1970 – korelacja pomiędzy mutacją, a nowotworem

• 1980 – badania, mutacja komórek somatycznych, odkrycie, że w nich też może zachodzić nowotworzeni

• 1985 – klonowanie genów, grupy onkogenów i genów supresorowych

• Etapy prowadzące do mutagenezy:

• Penetracja

• Aktywacja

• Uszkodzenie DNA

• Utrwalenie zmiany

• Ekspresja zmutowanego fenotypu

• Klasyfikacja badań mutagenezy:

• Testy zmiany DNA

• Testy na aberracje chromosomowe

• Testy mutagenezy

• Ocena genotoksyczności

• Wysoka korelacja pomiędzy właściwościami genotoksycznymi i kancerogennymi substancji chemicznych

• Badania wykrywające aktywność mutagenną mogą także identyfikować związki, które potencjalnie prowadzą do kancerogenezy

• Porównanie toksyczności

LD₁₀, LD₃₇, LD₅₀

• Określenie toksyczności związków o podobnej strukturze dla danej linii komórkowej

• Dla jednej linii komórkowej – wrażliwość różnych mutagenów – co sugeruje uszkodzony szlak naprawy DNA

• Sugeruje uszkodzony szlak naprawy – zawsze porównanie typu dzikiego i mutanta.