Titta

UR Samtiden - Nobelföreläsningar 2015

UR Samtiden - Nobelföreläsningar 2015

Om UR Samtiden - Nobelföreläsningar 2015

Föreläsningar av 2015 års Nobelpristagare i litteratur, medicin, fysik, kemi och ekonomi. Arrangör: Kungliga Vetenskapsakademien. Inspelat i december 2015.

Till första programmet

UR Samtiden - Nobelföreläsningar 2015 : Paul Modrich, kemiDela
  1. Jag vill presentera vår andra talare,
    som är Paul Modrich.

  2. Han är född lite längre bort-

  3. -i den lilla staden Raton
    i New Mexico i USA, år 1946.

  4. Han blev fil. dr
    vid Stanford University 1973.

  5. Han är nu forskare
    vid Howard Hughes Medical Institute-

  6. -och även James B. Duke professor
    vid Duke University-

  7. -i Durham, North Carolina.

  8. Jag vill hälsa professor Modrich
    välkommen upp.

  9. Tack.

  10. Jag vill tacka Vetenskapskademien-

  11. -för att de har uppmärksammat
    DNA-reparation-

  12. -och för att jag har fått del
    av den här stora äran.

  13. Som dr Linse sa
    har vi studerat mismatch repair-

  14. -som rättar till felaktiga baspar
    i DNA-spiralen-

  15. -och har en viktig roll
    för att stoppa mutationer.

  16. Om det här slutar fungera hos oss
    ökar mutationerna 100-1 000 gånger.

  17. Det kan ge dramatiska konsekvenser,
    jag kommer att ge exempel på det.

  18. Den här funkar inte.

  19. Är det den?
    - Jag ska berätta lite om bakgrunden.

  20. Tanken att det förekommer
    felaktig matchning mellan baserna-

  21. -och att det triggar i gång processer-

  22. -lades fram av Robin Holliday,
    som studerade genetisk rekombination.

  23. DNA-kedjor bryts och sammanfogas
    under den processen.

  24. Holliday visade-

  25. -att DNA fogas samman
    genom att en DNA-heteroduplex bildas.

  26. Det är ett DNA-segment med strängar
    från olika kromosomer eller individer.

  27. Om det i heteroduplexen
    finns en genetisk skillnad-

  28. -mellan de två DNA-strängarna-

  29. -får vi minst ett felaktigt baspar.

  30. Han menade att processning
    av dessa baspar var grunden-

  31. -för konversion, ett fenomen
    associerat med rekombination.

  32. Han påpekade också att om det finns
    enzymer som kan laga skador i DNA-

  33. -borde samma enzymer
    kunna hitta felaktigt matchade baser-

  34. -och byta ut dem
    och därmed rätta till felen.

  35. Bevis för att felaktig matchning
    av baser utlöser en reaktion-

  36. -kommer från experiment
    med bakterietransformation.

  37. Vårt intresse väcktes
    av Meselsons studier av E. coli.

  38. Genom att konstruera heteroduplexar
    med flera felaktiga baspar-

  39. -visade Wagner och Meselson-

  40. -att felaktiga matchningar i E. coli-
    cellen utlöser en reparationsmekanism-

  41. -och att fel som låg nära varandra, dvs.
    på bara cirka 1 000 baspars avstånd-

  42. -repareras på samma DNA-sträng.

  43. Att det sker på samma sträng
    fick dem att tro-

  44. -att inte bara
    rekombinationsfel rättas till-

  45. -utan att mismatch repair också
    korrigerar mutationer vid kopiering.

  46. Mismatch repair sker kanske i
    kombination med systerkromatidutbyte-

  47. -eller fungerar kanske bättre på DNA-
    strängar som nyligen syntetiserats-

  48. -kanske för att de
    håller på att metyleras-

  49. -eller beroende på deras relation
    till den kopierade strängen.

  50. Det visade sig vara
    en insiktsfull tanke.

  51. Nu har många labb visat att
    korrigering av biosyntetiska DNA-fel-

  52. -är en huvuduppgift
    för mismatch repair.

  53. För att kunna ha den funktionen måste
    reparationssystemet göra två saker:

  54. Känna igen det felaktiga basparet
    som uppstod vid kopieringen-

  55. -och identifiera den nya strängen
    som innehåller felet.

  56. Pat Pukkila, i Meselsons labb-

  57. -visade att
    vilken sträng i E. coli som repareras-

  58. -bestäms av adenin-metyleringen
    av GATC-sekvenser.

  59. Reparationen äger rum
    efter DNA-syntesen-

  60. -men innan DNA-strängen
    är helt metylerad.

  61. Mismatch repair hittar den nya
    strängen för den saknar metylgrupper.

  62. Barry Glickman,
    Miroslav Radman et al. visade-

  63. -att den här reaktionen
    beror på produkterna av fyra gener:

  64. MutH, MutL, MutS och UvrD.
    Om någon av dessa gener inaktiveras-

  65. -ökar mutationerna i E. coli-cellen
    mellan 50 och 100 gånger-

  66. -så detta system är viktigt för att
    undvika mutationer, och för stabilitet.

  67. Här kom vi in i bilden.

  68. Jag var intresserad av
    hur felaktiga baspar känns igen-

  69. -och hur metylering
    av en sträng i DNA-spiralen-

  70. -gör att mismatch repair
    omdirigeras till ett annat ställe.

  71. För att få svar på frågorna
    krävdes biokemiska experiment.

  72. Vi använde olika trick som
    hade utvecklats i Norton Zinders labb.

  73. A-Lien Lu konstruerade heteroduplex-
    DNA, sådana här cirkulära molekyler-

  74. -med metylerade
    och ometylerade strängar.

  75. G var felmatchat med T-

  76. -i en sekvens
    för restriktionsenzymet EcoR1.

  77. Felmatchningen förhindrar
    att EcoR1 klyver strängen.

  78. När man tillsätter EcoR1 och BamH1
    som klyver här nere-

  79. -får man en linjär produkt, som här
    separerats med agaroselektrofores.

  80. Meselson visade att reparation
    sker på den ometylerade strängen-

  81. -och då ändras GT till basparet GC,
    och EcoR1 kan fungera igen.

  82. Om man tillsätter de två enzymerna
    får vi två mindre fragment här nere.

  83. Om detta DNA inkuberas med extrakt
    från sönderdelade E. coli-celler-

  84. -blir DNA:t känsligt för EcoR1.

  85. Och som Meselson-mekanismen
    förutsäger-

  86. -förhindras den här reaktionen
    när båda strängarna är metylerade.

  87. Reaktionen är beroende av generna
    MutH, MutL, MutS och UvrD.

  88. De krävs för mismatch repair i
    bakterieceller, vilket jag nämnde nyss.

  89. Michael Su, Bob Lahue och Karin Au-

  90. -visade att alla felaktiga baspar
    kan korrigeras så här utom CC.

  91. För att reparation ska ske krävs minst
    en hemimetylerad GATC-sekvens-

  92. -så vi förenklade
    våra substrat till molekyler-

  93. -med en felaktig basparning
    och en GATC-sekvens-

  94. -som är separerade
    med ungefär 1 000 baspar.

  95. A-Lien Lu visade att den här reaktionen
    åtföljs av DNA-syntes-

  96. -på den ometylerade strängen.

  97. Det tyder på att mismatch repair
    fungerar via excision repair.

  98. I samarbete med Jack Griffiths labb
    vid University of North Carolina-

  99. -bekräftade Mike Su
    och Michelle Grilley att så var fallet.

  100. När hemimetylerat DNA
    inkuberas med ett E. coli-extrakt-

  101. -under förhållanden
    då man har blockerat DNA-syntes-

  102. -resulterar det
    i en enkelsträngad sträcka-

  103. -som sträcker sig
    mellan dessa två positioner på DNA.

  104. Det gällde för substratets
    båda hemimetylerade konfigurationer.

  105. De två DNA-strängarna
    är anti-parallella-

  106. -men polariteten är inte given.

  107. Systemet som känner av metylering
    kan arbeta i båda riktningarna.

  108. Jag återkommer strax till det.

  109. För att förstå den här reaktionen-

  110. -isolerade vi produkterna från generna
    MutH, MutL, MutS och UvrD.

  111. Peter Emmersons labb hade visat
    att UvrD kodar för enzymet helikas II-

  112. -som öppnar upp DNA-spiralen
    på ett ATP-beroende sätt.

  113. De andra proteinernas egenskaper
    var okända.

  114. Michael Su kunde snart visa att
    MutS känner igen felaktiga baspar.

  115. Det bekräftas
    av den här vackra kristallstrukturen-

  116. -en MutS dimer bunden till en felaktig
    GT-matchning, från Titia Sixmas labb.

  117. Michelle Grilley såg att MutL rekryteras
    till MutS och det felaktiga paret-

  118. -på ett ATP-beroende sätt-

  119. -men förändrar egentligen inte
    DNA-spiralens kovalenta egenskaper.

  120. Kate Welsh och A-Lien Lu såg-

  121. -att produkten från MutH har en nästan
    obefintlig endonukleas-aktivitet.

  122. I dess DNA finns
    en ometylerad GATC-sekvens.

  123. Den latenta endonukleasen
    aktiveras av det här komplexet.

  124. Det räckte inte
    med de här fyra proteinerna-

  125. -så Karen Au och Bob Lahue använde
    biokemiska och genetiska metoder...

  126. ...för att identifiera andra aktiviteter
    som krävs, och de fann fyra:

  127. Enzymet exonukleas I-

  128. -som hydrolyserar
    enkelsträngat DNA med 3'-5'-polaritet-

  129. -SSB, ett protein
    som binder till enkla strängar-

  130. -och DNA-polymeras III-holoenzym-

  131. -som bidrar till kromosom-kopiering
    och DNA-ligas.

  132. Ihop med MutH, MutL, MutS
    och UvrD eller DNA-helikas II-

  133. -har vi "tillräckligt" för att återskapa
    en reparationsmekanism i labbet.

  134. Jag ska strax ge en förklaring
    till citationstecknen.

  135. Det här är en mer förfinad analys
    än den jag visade tidigare.

  136. GT-paret finns nu-

  137. -där två restriktions-enzymers
    igenkänningssekvenser överlappar.

  138. Det hindrar enzymerna från att klyva.

  139. Men när den undre strängen
    repareras-

  140. -blir GT korrigerat till basparet AT,
    och vi får en sekvens för HindIII.

  141. När den övre strängen repareras får vi
    en GC-bas - en sekvens för Xho1.

  142. Det gör att reparationer
    kan ske på vilken sträng som helst.

  143. Med den här typen av analys...

  144. Systemet reparerar inte heteroduplex-
    DNA som saknar en GATC-sekvens-

  145. -inte heller en heteroduplex
    där båda strängarna är metylerade.

  146. Men hemimetylerat DNA repareras.

  147. När metylgruppen finns på strängen
    med ett felaktigt matchat G-

  148. -rättas det alltid till GC.

  149. Och när en sträng med ett felaktigt
    matchat T metyleras, rättas det till AT.

  150. Metyleringen styr alltså reparationen.

  151. Jag nämnde
    att analyser i extrakt tydde på-

  152. -att den här reparationen
    skulle kunna gå i två riktningar-

  153. -vilket borde hänga samman med -

  154. -både 3'-5'-
    och 5'-3'-exonukleasaktiviteter.

  155. Det visade sig stämma.

  156. Deani Cooper, Vickers Burdett
    och Celia Baitinger visade-

  157. -att när den ometylerade GATC-
    sekvensen är på 5'-sidan av felet-

  158. -är reparationen beroende
    av hydrolys i riktningen 5' till 3'-

  159. -som kan utföras av en av
    de två nukleaserna ExoVII eller RecJ.

  160. Experiment i samarbete
    med Sue Lovetts labb visade-

  161. -att när GATC-sekvensen
    är på 3'-sidan av felet-

  162. -klipps felet bort
    i riktningen 3' till 5'-

  163. -av exonukleas I eller exonukleas X.

  164. Vårt återskapade system innehöll bara
    ett exonukleas - exonukleas I.

  165. Experimenten blev framgångsrika-

  166. -för våra preparat
    med DNA-polymeras III-holoenzym-

  167. -var kontaminerade med ExoVII.

  168. Jag ska berätta
    hur den här reaktionen går till.

  169. När MutS upptäcker
    en felaktig matchning rekryteras MutL.

  170. MutL fungerar som en förbindeselänk
    och aktiverar reparationsmekanismer-

  171. -bland annat latent MutH GATC-
    endonukleas, som jag nyss nämnde.

  172. Karin Au visade att reparation
    som styrs av metylering inleds-

  173. -genom att MutH aktiveras
    när MutS och MutL känner av ett fel.

  174. MutH
    klipper i den ometylerade strängen-

  175. -antingen på 5'- eller 3'-sidan av felet
    enligt mekanismen som styr riktningen.

  176. Det jag vill att ni ska lägga på minnet-

  177. -är att det är brottet på strängen
    som är signalen som styr reparationen-

  178. -i det här systemet.

  179. MutS och MutL
    aktiverar bortklyvningsystemet-

  180. -som består av DNA-helikas II,
    produkten från UvrD-

  181. -och exonukleaserna som jag nämnde.

  182. Vivian Dao och Miyuki Yamaguchi
    visade-

  183. -att MutS och MutL laddar helikas II
    där MutH har klippt av strängen.

  184. DNA viras upp
    mot de felaktigt matchade baserna.

  185. Det här gäller
    ovsett heteroduplex-riktning-

  186. -oavsett om brottet på strängen är
    på 5'- eller 3'-sidan av felparningen.

  187. Helikas plockar bort
    det enkelsträngade segmentet.

  188. Det tas sedan bort av ett exonukleas:

  189. ExoVII eller RecJ
    när brottet är på 5' vid felet-

  190. -eller av ExoI eller ExoX
    när brottet är på 3'-sidan av felet.

  191. Hålet fylls igen
    av holoenzymet DNA-polymeras III-

  192. -och ligas återställer
    DNA-spiralens kovalenta bindingar.

  193. En sak till... Anna Pluciennik visade-

  194. -att funktionen hos polymeras III
    är begränsad till reparationssyntesen.

  195. De har ingen funktion vid
    MutH-aktivering eller bortklyvning.

  196. Det ser annorlunda ut hos människan,
    vilket jag strax ska berätta om.

  197. Systemet arbetar över avstånd:

  198. Det är kopplade interaktioner
    mellan två DNA sekvenser-

  199. -som i våra substrat är separerade
    med ungefär 1 000 baspar.

  200. Mekanismerna bakom det här
    har diskuterats i mer än 20 år.

  201. Den orienteringsberoende laddning
    av helikaset, som vi ser här-

  202. -innebär
    att reparationssystemet känner av-

  203. -den relativa orienteringen
    mellan de två sekvenserna.

  204. För det krävs att en signal kan gå
    mellan sekvenserna längs helixen.

  205. Vårt labb och andra har visat att
    MutS och troligen MutLS-komplexet-

  206. -kan röra sig längs DNA-spiralen
    på ett ATP-beroende sätt.

  207. Vi stöder tanken på en sån rörelse,
    men det har inte bevisats.

  208. Jag har begränsat med tid,
    så jag lämnar det.

  209. När vi fortsatte studera reaktionen
    som styrs av metylering-

  210. -blev vi nyfikna på om liknande
    reaktioner förekom i högre celler.

  211. Flera labb hade visat att felaktiga
    matchningar rättas till i högre celler-

  212. -men det fanns inga bevis
    för strängspecifik reparation.

  213. Problemet var att vi inte visste
    vilka strängens signaler var.

  214. Jude Holmes,
    som inledde experimenten-

  215. -drog nytta av en observation
    vi hade gjort av E. coli:

  216. Syftet med den hemimetylerade
    GATC-sekvensen och MutH-

  217. -var bara att skapa ett strängbrott,
    det är signalen.

  218. Jude byggde heteroduplex-DNA
    med ett brott på ett viss sträng.

  219. Han visade att reparation sker på
    strängen med brott, i humana celler.

  220. Mycket lite reparation
    sker på strängen utan brott.

  221. När båda strängarna är hela
    förhindras reparationen.

  222. Woei-horng Fang visade att
    DNA-hydrolys på de här molekylerna-

  223. -begränsas till den kortaste biten
    mellan de två DNA sekvenserna.

  224. Det påminner om
    den dubbelriktade reaktionen i E. coli.

  225. Som ni ska se är det här
    markant annorlunda hos människan.

  226. Vi identifierade proteiner som initierar
    mismatch repair hos människan-

  227. -och studerade reaktionen-

  228. -tack vare artiklar från de la Chapelles
    och Vogelsteins laboratorier.

  229. Deras studier visade-

  230. -att frekventa mutationer
    i repetitivt DNA-

  231. -är karakteristiska för tumörer
    vid Lynch syndrom-

  232. -en ärftlig cancerform som orsakar
    5 % av all grovtarmscancer.

  233. De är även karakteristiska för 15 %
    av Lynch-liknande sporadisk cancer.

  234. Levinson och Gutman hade visat
    att sådana mutationer-

  235. -även är karakteristiska
    vid mismatch repair i E. coli.

  236. Det verkade som om tumörcellernas
    mismatch repair inte fungerade.

  237. Jag glömde nämna att...
    Vad gjorde jag nu?

  238. Frekventa mutationer i repetitivt DNA
    kallas mikrosatellit-instabilitet.

  239. Vi skaffade ett antal tumörcellinjer
    med mikrosatellit-instabilitet-

  240. -först från Bert Vogelstein
    och sedan från andra labb.

  241. Guo-Min Li, Woei-horng Fang,
    Matt Longley och Jim Drummond-

  242. -visade att alla de cellinjerna
    uppvisar defekter-

  243. -i reaktionen som jag nyss nämnde.

  244. Att vi hade tillgång till celler
    med fel i reparationsmekanismen-

  245. -gjorde att vi kunde isolera
    och identifiera de defekta proteinerna.

  246. Jim Drummond och Guo-Min Li visade-

  247. att flera av cellinjerna
    saknar proteinet MutS alfa-

  248. -en heterodimer från två
    MutS homologer: MSH2 och MSH6.

  249. Det är främst den som känner igen
    felaktiga baspar i människoceller.

  250. Guo-Min Li visade att övriga cellinjer
    hade defekter i proteinet MutL alfa-

  251. -en heterodimer från
    två MutL homologer: MLH1 och PMS2.

  252. Medan vi gjorde experiment-

  253. -sysslade Bert Vogelsteins
    och Richard Kolodners labb-

  254. -med att sekvensera gener
    i släkter med Lynch syndrom.

  255. Mutationer i dessa gener
    segregerar med sjukdomsfenotypen.

  256. Vi vet nu att de flesta cancerfall
    i släkter med Lynch syndrom-

  257. -beror på att en
    av dessa två heterodimer inaktiveras.

  258. De sista fyra cellinjerna här
    var mycket speciella.

  259. De kom från sporadisk cancer
    med mikrosatellit-instabilitet.

  260. De hade fel på mismatch repair.

  261. Jim Drummond visade
    att de fyra cellinjerna-

  262. -inte kunde tillverka MLH1,
    en subenhet av MutL alfa.

  263. Reparationssystemet kunde återställas
    genom tillförandet av MutL alfa.

  264. Vi möttes av skepticism
    från våra kollegor.

  265. Sekvensering av MLH1-genen i cell-
    linjerna hade visat att den var normal.

  266. Men Sani Markowitz, som vi
    samarbetade med, tog oss på allvar-

  267. -och gemensamma experiment
    i hans labb visade-

  268. -att MLH1-genen i de fyra cellinjerna
    tystas epigeniskt-

  269. -genom CpG-metylering i promotorn.

  270. Då förhindras transkription.
    MLH1-polypeptid produceras inte.

  271. Det leder
    till en mismatch repair-defekt.

  272. Här ser ni beviset för det. När
    cellinjerna exponeras för 5-azacitidin-

  273. -leder det
    till transient demetylering av cytosin-

  274. -och ett transient uttryck av MLH1.

  275. Den här effekten
    är viktig för sjukvården.

  276. Den ligger bakom cirka 15 %
    av alla fall av tjocktarmscancer.

  277. Under de återstående minuterna
    vill jag berätta-

  278. -vad vi har lärt oss
    om mänsklig mismatch repair.

  279. De åtta proteinerna som ni ser här
    räcker-

  280. -för att återskapa ett minimalt system
    för mänsklig mismatch repair in vitro.

  281. Jag vill berätta om två strängspecifika
    reaktioner som vi har identifierat.

  282. De stöds av undergrupper
    hos de här proteinerna.

  283. Först har vi ett trivialt exempel
    på strängspecificitet:

  284. Det enda exonukleas som påverkas
    vid eukaryot mismatch repair-

  285. -är enzymet exonukleas I.

  286. Det hydrolyserar duplex-DNA
    med 5'- till 3'-polaritet.

  287. Jochen Genschel visade-

  288. -att ExoI aktiveras av MutS alfa, som
    hittar felaktiga baspar hos människan-

  289. -om det finns felmatchningar.

  290. Vi tror att MutS alfa rör sig längs DNA-
    spiralen och att ställena kopplas ihop.

  291. ExoI blir mycket processivt
    när det aktiveras av MutS alfa.

  292. Komplexet med MutS alfa och ExoI-

  293. -kontrolleras av RPA-protein,
    som binder till enkelsträngat DNA.

  294. Det flyttar komplexet från spiralen när
    cirka 200 nukleotider har avlägsnats.

  295. Hålet som fyllts med RPA
    är ett mycket dåligt substrat för ExoI.

  296. Enzymet kan inte laddas på igen-

  297. -utan hjälp av MutS alfa, som i sin tur
    är beroende av en felaktig basparning.

  298. Bortklyvning med hjälp av
    det här processiva komplexet-

  299. -som kontrolleras av RPA,
    begränsas till cirka 200 nukleotider.

  300. Som sagt, ett hål som fyllts med RPA
    är ett dåligt substrat för ExoI.

  301. Det krävs hjälp av MutS alfa
    för att ladda på det igen.

  302. Den här cykeln upprepas: cirka 200
    nukleotider åt gången tas bort-

  303. -tills det felaktiga basparet är borta,
    då minskar bortklyvningen dramatiskt-

  304. -för MutS alfa
    kan inte längre hjälpa till.

  305. Den här reaktionen är inte beroende
    av andra reparationsproteiner.

  306. Det andra mismatch repair-proteinet,
    MutL alfa, behövs inte.

  307. Men MutL alfa
    har en milt stimulerande effekt-

  308. -på denna reaktions
    beroende av ett felaktigt baspar.

  309. Den andra reaktionen som jag
    vill berätta om är mer intressant.

  310. Farid Kadyrov, Leonid Dzantiev
    och Nicoleta Constantin visade-

  311. -att till skillnad
    från bakteriellt MutL-

  312. -är mänskligt MutL alfa
    ett latent endonukleas-

  313. -som aktiveras när det finns
    ett felaktigt baspar som känns igen-

  314. -och en PCNA-clamp, samt RFC,
    som laddar PCNA på DNA-spiralen.

  315. Det här endonukleasets aktivitet
    är riktad.

  316. Den riktas mot heteroduplex-strängen
    där det finns ett brott.

  317. MutL alfa kan göra ett snitt
    på flera ställen i spiralen-

  318. -men initialt sker det ofta
    på den distala sidan av felet.

  319. Fried visade att det sker
    på både 5'- och 3'-heteroduplexar.

  320. Det ger molekyler där det felaktiga bas-
    paret finns mellan brott på 5' och 3'.

  321. Han visade att 5'-ändar
    som skapas på detta vis-

  322. -kan initiera två slags reaktioner,
    som båda kan ta bort felaktiga baspar:

  323. Hydrolytisk bortklyvning med hjälp
    av ExoI som aktiverats av MutS alfa-

  324. -eller utbyte av strängar
    med hjälp av DNA-polymeras delta.

  325. Även andra mekanismer
    för bortklyvning är möjliga.

  326. Och nukleasfunktionen hos MutL alfa-

  327. -är en primär funktion hos det proteinet
    vid eukaryot mismatch repair.

  328. Anledningen till att jag påpekar det
    ser ni här. Frieda identifierade-

  329. -en metallbindning, och ett motiv
    från endonukleasets aktiva yta-

  330. -i PMS2, en subenhet av MutL alfa.
    Motivet är markerat i rött här.

  331. Utbyte av aminogrupper
    i det här motivet har ingen effekt-

  332. -när det ternära komplexet med MutL
    alfa och MutS alfa ska sättas ihop.

  333. Men de inaktiverar
    endonukleasfunktionen-

  334. -och upphäver mismatch repair
    i människo-, mus- och jästceller.

  335. Hos möss är det förknippat
    med kraftigt ökad risk för cancer.

  336. Jästexperimenten gjordes
    i samarbete med Tom Kunkels labb-

  337. -och musexperimenten
    med Winfried Edelmanns labb.

  338. Det röda endonukleas-motivet bevaras
    i eukaryota PMS2 homologer-

  339. -men finns också
    i många bakteriella MutL-proteiner.

  340. Undantagen är MutL-proteiner från
    bakterier som E. coli och dess kusiner-

  341. -som förlitar sig på GATC-metylering
    för att reparera rätt sträng-

  342. -och hos de bakterierna
    ser vi att det här motivet saknas.

  343. Det här är sista bilden
    som beskriver ett experiment.

  344. Jag vill bara säga lite om-

  345. -vad vi vet om aktiveringsmekanismen
    för MutL alfa.

  346. Anna Pluciennik och Leonid Dzantiev
    visade-

  347. -att den enda funktionen
    hos brottet på strängen-

  348. -är att en PCNA-clamp
    kan placeras där.

  349. Och RFC:s enda uppgift här
    är att ladda PCNA på DNA-spiralen.

  350. PCNA, MutS alfa och MutL alfa
    är nyckelspelarna här.

  351. PCNA på DNA-strängen
    gör två viktiga saker.

  352. PCNA och MutL alfa måste interagera
    för att aktivera endonukleasfunktionen.

  353. Och riktningen i vilken PCNA
    placeras på DNA-spiralen-

  354. -bestämmer i vilken
    riktning endonukleaset verkar.

  355. Det visas här i schematisk form.

  356. De två sidorna på en PCNA-clamp
    skiljer sig åt.

  357. O'Donnells och Currys labb
    visade att PCNA placeras-

  358. -där en 3'-enkelsträng
    och en 5'-dubbelsträng möts-

  359. -och i en speciell riktning.
    Som ni ser är den vänd mot 3'-änden.

  360. Joe Jiricny och Richard Kolodner
    visade-

  361. -att MutS alfa är bunden till
    replikationsgaffeln via PCNA.

  362. Vi vet att båda de proteinerna
    kan röra sig längs DNA-spiralen.

  363. MutS alfa känner av ett felaktigt
    baspar, och det leder till-

  364. -rekryteringen av MutL alfa som kan
    interagera med PCNA och MutS alfa.

  365. Tanken är att PCNA:s
    assymetriska placering bevaras-

  366. -i komplexet med PCNA och MutL alfa.

  367. Det leder till att endonukleasets
    aktiva yta orienteras-

  368. -i förhållande till
    DNA-helixens två strängar.

  369. När jag började beskriva
    eukaryot mismatch repair-

  370. -nämnde jag att vi inte visste något
    om signalen från strängen.

  371. De två strängspecifika reaktioner som
    jag beskrev antyder olika möjligheter-

  372. -i anslutning till den eukaryota
    replikationsgaffeln

  373. 5'-änden på den andra strängen-

  374. -verkar stödja
    att MutS alfa-aktiverat ExoI laddas på.

  375. Genetiska studier
    från Tom Kunkels labb stöder det.

  376. Riktningen för MutL alfa endonukleas-

  377. -bestäms av hur vår PCNA-clamp
    placeras på DNA-spiralen.

  378. På gaffeln bestäms det här-

  379. -av 3'-ändarna på den första
    och den andra strängen.

  380. Så en möjlighet är ju-

  381. -att ändar som förekommer naturligt
    på replikationsgaffeln-

  382. -kan fungera som signaler och
    styra cellens reparationsmekanism.

  383. Jag tänker sluta där.

  384. Här är några som jag har nämnt.
    Vi hade nyligen en fest på Duke.

  385. Här är en lista med mina kollegor
    och dem jag har samarbetat med.

  386. Aziz Sancar är också en vän,
    och han är nästa talare här.

  387. Tack.

  388. Översättning: Sirje Rundqvist Talva
    www.btistudios.com

Hjälp

Stäng

Skapa klipp

Klippets starttid

Ange tiden som sekunder, mm:ss eller hh:mm:ss.

Klippets sluttid

Ange tiden som sekunder, mm:ss eller hh:mm:ss.Sluttiden behöver vara efter starttiden.

Bädda in ditt klipp:

Bädda in programmet

Du som arbetar som lärare får bädda in program från UR om programmet ska användas för utbildning. Godkänn användarvillkoren för att fortsätta din inbäddning.

tillbaka

Bädda in programmet

tillbaka

Paul Modrich, kemi

Produktionsår:
Längd:
Tillgängligt till:

Paul Modrich är professor i biokemi och har tilldelats 2015 års Nobelpris i kemi. Här berättar han om vad hans forskning tillsammans med kollegerna innebär. Inspelat den 8 december 2015 i Aula Magna, Stockholms universitet. Arrangör: Kungliga Vetenskapsakademien.

Ämnen:
Kemi
Ämnesord:
DNA, Kulturell verksamhet, Nobelpriset i kemi, Nobelpristagare, Vetenskaplig verksamhet
Utbildningsnivå:
Högskola

Alla program i UR Samtiden - Nobelföreläsningar 2015

Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Nobelföreläsningar 2015

Svetlana Aleksijevitj, litteratur

Nobelpristagaren i litteratur 2015 Svetlana Aleksijevitj håller tal. Hon berättar om sin bakgrund och läser bitar ur sina böcker som alla består av en mängd röster hon intervjuat. Journalistik och skönlitteratur smälter samman när hon beskriver den ryska historiens mörkaste sidor. Inspelat den 7 december 2015 i Börshuset i Stockholm. Arrangör: Svenska Akademien.

Produktionsår:
2015
Utbildningsnivå:
Högskola
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Nobelföreläsningar 2015

Satoshi Omura, medicin

Professor Satoshi Omura är en av tre Nobelpristagare i medicin 2015. När han lyckades isolera speciella bakterier från jordprover la han grunden till läkemedlet Avermectin som är en effektiv parasitdödare. Medicinen kan användas mot parasitsjukdomarna flodblindhet och elefantiasis. Inspelat den 7 december 2015 i Aula Medica, Karolinska institutet i Solna. Arrangör: Nobelförsamlingen vid Karolinska institutet.

Produktionsår:
2015
Utbildningsnivå:
Högskola
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Nobelföreläsningar 2015

William C. Campbell, medicin

Forskaren William C. Campbell är en av tre Nobelpristagare i medicin 2015. Han berättar om hur han byggt vidare på den japanske forskaren Omuras upptäckter och arbetat fram mediciner som är verksamma mot flodblindhet och elefantiasis. Medicinerna är relativt billiga eftersom upptäckten saknar patent och de stora läkemedelsbolagen har gjort undantag från sin vanliga strävan att skydda upphovsrätten till sina produkter. Inspelat den 10 december 2015 i Aula Medica, Karolinska institutet i Solna. Arrangör: Nobelförsamlingen vid Karolinska institutet.

Produktionsår:
2015
Utbildningsnivå:
Högskola
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Nobelföreläsningar 2015

Tu Youyou, medicin

Forskaren Tu Youyou är en av tre Nobelpristagare i medicin 2015. Hon berättar om upptäckten av ett läkemedel som minskat dödligheten av malaria. Medicinen heter Artemisinin och bygger på klassisk kinesisk naturmedicin. Inspelat den 7 december 2015 i Aula Medica, Karolinska institutet i Solna. Arrangör: Nobelförsamlingen vid Karolinska institutet.

Produktionsår:
2015
Utbildningsnivå:
Högskola
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Nobelföreläsningar 2015

Takaaki Kajita, fysik

Den japanske fysikern Takaaki Kajita fick tillsammans med kanadensaren Arthur B McDonald Nobelpriset i fysik 2015 för upptäckten av neutrrinooscillationer, som visar att neutriner har massa. Här berättar Takaaki Kajita om sin forskning. Christina Moberg från Kungliga Vetenskapsakademien inleder föreläsningen. Inspelat på Stockholms universitet den 8 december 2015. Arrangör: Kungliga Vetenskapsakademien.

Produktionsår:
2015
Utbildningsnivå:
Högskola
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Nobelföreläsningar 2015

Arthur B McDonald, fysik

Den kanadensiske fysikern Arthur B McDonald fick tillsammans med japanske fysikern Takaaki Kajita Nobelpriset i fysik 2015. Här berättar Arthur B McDonald om arbetet bakom upptäckten som har ändrat vår förståelse av materiens innersta och kan visa sig avgörande för vår bild av universum. Inspelat den 8 december 2015 på Stockholms universitet. Arrangör: Kungliga Vetenskapsakademien.

Produktionsår:
2015
Utbildningsnivå:
Högskola
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Nobelföreläsningar 2015

Tomas Lindahl, kemi

Tomas Lindahl har fått Nobelpriset i kemi för sin forskning om dna. Här berättar han om sin forskning och vad priset innebär för det fortsatta arbetet. Inspelat på Stockholms universitet den 8 december 2015. Arrangör: Kungliga Vetenskapsakademien.

Produktionsår:
2015
Utbildningsnivå:
Högskola
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Nobelföreläsningar 2015

Paul Modrich, kemi

Paul Modrich är professor i biokemi och har tilldelats 2015 års Nobelpris i kemi. Här berättar han om vad hans forskning tillsammans med kollegerna innebär. Inspelat den 8 december 2015 i Aula Magna, Stockholms universitet. Arrangör: Kungliga Vetenskapsakademien.

Produktionsår:
2015
Utbildningsnivå:
Högskola
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Nobelföreläsningar 2015

Aziz Sancar, kemi

Nobelpristagaren i kemi Aziz Sancar har, tillsammans med två andra kollegor, upptäckt hur celler lagar dna. Här berättar han detaljerna om upptäckten. Inspelat den 8 december 2015 på Stockholms universitet. Arrangör: Kungliga Vetenskapsakademien.

Produktionsår:
2015
Utbildningsnivå:
Högskola
Beskrivning
Spelbarhet:
UR Skola
Längd:
TittaUR Samtiden - Nobelföreläsningar 2015

Angus Deaton, ekonomi

Nationalekonomen Angus Deaton har fått Nobelpriset i ekonomi 2015 för sin analys av konsumtion, välfärd och fattigdom. Här går han igenom delar av sin analys och förklarar varför våra konsumtionsval påverkar hela samhället och hur man på bästa sätt kan mäta och analysera välfärd och fattigdom. Inspelat den 8 december 2015 på Stockholms universitet. Arrangör: Kungliga Vetenskapsakademien.

Produktionsår:
2015
Utbildningsnivå:
Högskola
Beskrivning
Visa fler

Mer högskola & kemi

Spelbarhet:
UR Skola
Längd
Titta UR Samtiden - Nobelpriset 2010

Så utses en vinnare

Professor Per Delsing, Nobelkommittén för fysik, och professor Lars Thelander, Nobelkommittén för kemi, talar om hur det går till att utse en Nobelpristagare. Hemlighetsmakeriet är stort. Vilka krav ställs på den som ska ha en chans? Inspelat på Arrheniuslaboratorierna på Frescati, Stockholms universitet. Arrangör: Kungl. Vetenskapsakademien.

Spelbarhet:
UR Skola
Längd
Titta UR Samtiden - Kvinnliga forskare i rampljuset

Kvinnlig forskare eller forskande kvinna?

Annalisa Pastore, professor i neurovetenskap vid Kings College i London, beskriver den ojämlikhet som finns mot kvinnliga forskare och andra marginaliserade grupper i samhället. Situationen för kvinnor på de universitet hon vistats vid har inte varit jämställd och hon blev ständigt ifrågasatt och fick kämpa för att behålla sin position. Inspelat vid Uppsala universitet den 22 maj 2015. Arrangör: Uppsala universitet, SciLifeLab och Young Academy of Europe.