mutatieprocessen

Mutatieprocessen verwijzen naar de biologische processen die leiden tot mutaties in het DNA. Mutaties kunnen erfelijk zijn (germinale mutaties) of in somatische cellen optreden. Ze vormen een bron van genetische variatie en spelen een rol in evolutie, maar kunnen ook ziekten veroorzaken, zoals kanker.

Oorzaken en mechanismen: mutaties ontstaan door spontane fouten tijdens DNA-replicatie, spontane chemische veranderingen zoals deaminatie van cytosine en depurinering, en door blootstelling aan straling (UV, ioniserend) of chemische mutagenen. Naast puntmutaties zijn ook structurele veranderingen mogelijk: inserties, deleties, duplicaties, inversies en translocaties.

Herstel en foutpreventie: cellen beschikken over herstelmechanismen zoals proofreading door DNA-polymerase, mismatch repair, base excision repair en nucleotide excision repair. Bij dubbele-strengsbreuken spelen non-homologous end joining en homologous recombination een rol. De efficiëntie van deze systemen varieert met celtype, fase van de celcyclus en genoomlocatie.

Mutational signatures: mutatiepatronen die voortkomen uit specifieke processen kunnen karakteristiek zijn (bijv. C>T-transities op CpG-sites, rookgerelateerde patronen). Deze patronen worden bestudeerd in kankeronderzoek en helpen de oorzaken van mutaties te achterhalen. Sequencingdata worden geanalyseerd en gekoppeld aan databases zoals COSMIC.

Impact en toepassing: mutatieprocessen bepalen genetische variatie, evolutie en ziektepatronen. Somatische mutaties dragen bij aan kanker en veroudering; germline-mutaties aan erfelijke ziekten. In onderzoek worden mutatieprocessen onderzocht met sequencing en bioinformatica om diagnoses en behandelkeuzes te verbeteren.