LISTA 1

DNA, RNA i przepływ informacji genetycznej

1. Które z powyższych struktur na rysunku 5.1

1. zawierają rybozę? (f) zawierają monoester fosforanu?

2. zawierają deoksyrybozę? (g) zawierają fosfodiester?

3. zawierają purynę? (h) jest nukleozydem?

4. zawierają pirymidynę? (i) jest nukleotydem?

5. zawierają guaninę? (j) można znaleźć w RNA?

(k) można znaleźć w DNA?

2. Jeśli region jednej z nici podwójnej helisy typu Watson-Crick ma sekwencję ACGTAACC, jaka jest sekwencja regionu drugiej nici?

3. Które z poniższych zdań charakteryzują podwójną helisę DNA typu W-C?

1. Dwa łańcuchy polinukleotydowe są zwinięte wokół siebie oraz wokół wspólnej osi.

2. Wiązania wodorowe pomiędzy A i C oraz pomiędzy G i T pomagają utrzymac oba łańcuchy razem.

3. Helisa zatacza jeden pełny obrót co 34
   , ponieważ każda para zasad jest obrócana o 36 stopni względem sąsiedniej pary i jest oddalona o 3.4
   od tych par wzdłuż osi helisy.

4. Puryny i pirymidyny znajdują się wewnątrz helisy, a fosfodiestry połączone podstawami są na zewnątrz.

5. Analizy składu zasad dupleksów DNA wyizolowane z wielu organizmów pokazują, że ilości A i T są takie same, co ilości G i C.

6. Sekwencja w jednej nici helisy różni się niezależnie od drugiej.

4. Połącz odpowiednie właściwości z prawej kolumny ze strukturami dwuniciowego i jednoniciowego DNA z lewej.

1. dwuniciowe DNA

2. jednoniciowe DNA

(1) jest sztywnym `pręcikiem'

(2) pokazuje większy efekt hiperchromiczny przy podgrzewaniu

(3) zawiera identyczne ilości zasad A i T

(4) może zawierać różne ilości zasad C i G

(5) zawiera zasadę U częściej niż T

(6) może zawierać struktury spinki do włosów

5. Oczyszczone cząsteczki dupleksów DNA mogą być:

1. liniowe

2. okrągłe i superzwinięte

3. liniowe i superzwinięte

4. okrągłe i rozluźnione, czyli nie superzwinięte

6. DNA w bakterii jest jednolicie oznaczone azotem
   , a organizm przeniesiony dalej na pożywkę zawierającą prekursory DNA oznaczone azotem
   . Po dwóch pokoleniach wzrostu, DNA zostało wyizolowane i poddane sedymentacji równowagowej z gradientem gęstości. Jaką proporcję DNA o małej gęstości do DNA o średniej gęstości spodziewasz się otrzymać?

7. Genom bakteriofaga G4 jest małym, jednoniciowym, kolistym DNA. Replikacja kółka DNA jest inicjowana, gdy polimeraza RNA, produkt genu dnaG E.Coli, syntetyzuje mały segment RNA, który przyłącza się do unikalnej sekwencji na chromosomie G4. Inicjacja syntezy DNA G4 nie zachodzi w bateriowych mutantach genu dnaG, który posiada nieaktywną polimerazę RNA. Wskaż funkcję małego segmentu RNA.

8. Zostajesz wyposażony w długą, jednoniciową cząsteczkę DNA, mając zasady o składzie C=24.1%, G=18.5%, T=24.6%, A=32.8%; polimerazę DNA; [α-³²P]dATP (dATP z głębokim oznakowaniem fosforanów), dCTP, dGTP i dTTP; krótki primer komplementarny z jednoniciowym DNA; roztwór buforowy z jonami Mg²⁺. Jaki jest skład zasad oznakowanego radiologicznie produktu DNA po zakończeniu jednej rundy syntezy?

9. Otrzymujesz dwa roztwory zawierające różne oczyszczone DNA. Jeden jest z bakterii P.aeruginosa i posiada skład G+C równy 68%, podczas gdy drugi pochodzi ze ssaka i ma skład G+C równy 42.5%.

1. Mierzysz absorbancję promieni UV każdego roztworu w funkcji rosnącej temperatury. Który roztwór wykaże wyższą T_m i dlaczego?

2. Po stopieniu obu roztworów, zmieszaniu ich razem i ochłodzeniu, jakich oczekujesz efektów?

3. Czy widoczne byłyby znaczące ilości bakteriowego DNA połączonego z helisą ssaczego DNA? Wyjaśnij.

10. Aktywność polimerazy DNA wymaga:

1. matrycy

2. primera z wolną grupą 5'-OH

3. dATP, dCTP, dGTP, dTTP

4. ATP

5. Mg²⁺

11. Odpowiedz na poniższe pytania dotyczące RNA.

1. Jak nazywa się wiązanie łączące komponenty rybonukleozydowe RNA z kolejnymi?

2. Czy jest to wiązanie pomiędzy grupą 2'- lub 3'-OH jednej rybozy, a grupą 5'-OH drugiej?

3. Wewnątrzcząsteczkowe pary zasad tworzą jakie struktury w cząsteczkach RNA?

4. Które zasady parują ze sobą w RNA?

5. Jakie są trzy główne klasy RNA w komórce i która występuje najliczniej?

12. Translacja jest zaangażowana w który z poniższych możliwych kroków w przepływie informacji genetycznej?

1. DNA to RNA

2. RNA do DNA

3. DNA do DNA

4. RNA do białka

5. Białko do RNA

13. Jeśli miałbyś próbki czystego RNA i dupleksu DNA, jak możesz powiedzieć czy mają one jakiekolwiek komplementarne sekwencje nukleotydowe?

14. Które z poniższych są wymagane do reakcji polimerazy RNA DNA-zależnej w produkcji unikalnego transkryptu RNA?

1. ATP (g) RNA

2. CTP (h) Mg²⁺

3. GTP (i) sekwencja promotora

4. dTTP (j) sekwencja operatora

5. UTP (k) sekwencja terminacyjna

6. DNA

15. Z poniższych kwasów nukleinowych wybierz te, które pojawiają się podczas infekcji komórki retrowirusem, np. wirusem AIDS, i ustaw je w porządku, w jakim przepływa informacja genetyczna w procesie tworzenia nowego potomstwa wirusa.

1. dwuniciowe DNA - helisa RNA w komórce

2. jednoniciowe RNA w wirusie

3. jednoniciowe RNA w komórce

4. dwuniciowe DNA w komórce

5. dwuniciowe RNA w wirusie

6. dwuniciowe RNA w komórce

16. Które z poniższych SA właściwościami lub funkcjami tRNA?

1. Zawiera kodon.

2. Zawiera antykodon.

3. Może połączyć się kowalencyjnie do aminokwasu.

4. Oddziałuje z mRNA stymulując transkrypcję.

5. Może mieć jedną z kilku różnych sekwencji.

6. Służy jako adapter pomiędzy informacją zawartą w mRNA a indywidualnym aminokwasem.

17. Jaka jest minimalna ilość sąsiednich (przylegających) nukleotydów w mRNA, które mogą służyć jako kodon? Wyjaśnij.

18. Wyjaśnij, dlaczego mitochondria mogą używać kodu genetycznego różnego od standardowego kodu zawartego w jądrze?

19. Wyjaśnij, jak techniki genetyczne i analizy sekwencji aminokwasów mogą być użyte w celu wykazania zależności współliniowej między genem prokariotycznym a białkiem, które on koduje?

20. Poniższe zestawienie to częściowa lista kodonów mRNA i kodowanych przez nie aminokwasów:

AGU = seryna AGC = seryna

AAU = asparagina AAC = asparagina

AUG = metionina AUA = izoleucyna

Na podstawie tej listy powiedz, które z poniższych stwierdzeń są poprawne?

1. Kod genetyczny jest zdegenerowany.

2. Zmiana pojedynczego nukleotydu w DNA prowadzącego syntezę tych kodonów mogłaby prowadzić do substytucji seryny na asparaginę w polipeptydzie.

3. Zmiana pojedynczego nukleotydu w DNA prowadzącego syntezę tych kodonów zdecydowanie prowadziłaby do substytucji aminokwasowej w kodowanym polipeptydzie.

4. tRNA z antykodonem ACU zostałoby związane przez rybosom w obecności jednego z tych kodonów.

21. Kodony UAA, UAG i UGA są sygnałami do terminacji łańcucha w syntezie białka, ponieważ żaden z tych kodonów nie jest odczytywany przez cząsteczki tRNA. W białkach kodony te znajdują się normalnie na końcach sekwencji kodujących. Jakkolwiek, mutacje pojedynczej zasady w konkretnych kodonach mogą powodować również przedwczesną terminację łańcucha białkowego.

1. Które kodony mogą być przekonwertowane w kodon terminacji łańcucha (UAA) za pomocą zmiany jednej zasady?

(b) Przypuść, że mutacja tworzy kodon UAA, który jest 3 kodony dalej od końca 3' normalnej sekwencji kodującej mRNA. Dlaczego mógłbyś przypuszczać, że białko po przedwczesnej terminacji byłoby wciąż funkcjonalne?

---