EGZAMIN GENETYKA - PYTANIA

1.rekombinacja uprawniona i nieuprawniona

2.procedura wykrycia operonow

3.co oznacza represja hamowana, a co indukowana

4. jak odkryto ze kod genetyczny jest trojkowy

5.jak stworzyc szczep dziki dzieki klonowaniu

6. dlaczego w komorkach wytwarzajacych enzymy restrykcyjne, DNA jest fragmentowne

7.rearanzacja bialka. jakie bialka jej podlegaja i na czym polega

8. znalezniono wlos w grach i za pomoca technik genetyki molekularnej jak spr czy nalezy on do niedziwiedzia yetti

9. polaczono aspergillus... 1.potrzebowal proliny a drugi metioniny, po krzyzowce otrzym. na pozywce kompletnej 100 zarodnikow i 25 na normalnej, czy to jest spowodowane

10 jak spr czy w tkanach jest transkrypcja

11.jak sie determinuje geny sprzezone z plcia u czlowieka a jak u e.coli (Chodzi pewnie o pilie plciowe i geny sprzezone z czynnikiem F.

)

1)Na czym polega interferencja RNA i po ca sie ja stosuje

2) Wyjasnij: mapa fizyczna i mapa genetyczna

3) Jakie doswiadczenia wykonano,zeby udowodnic ,ze geny wywolujace nowotwory c-onc (komórkowe)i v-onc(wirusowe) to te same geny?

4) Co to enhancery, jak dzialaja, jaka jest ich rola

5)Hipoteza "out of Africa"

6)Jakie sekwencje biora udzial w wycinaniu intronów

7)D.melanogaster : rola genów matczynych i genów homeotycznych

8)Co to jest knock-out i jak go przeprowadzic u myszy?

9)Jak uzyskac wysoka ekspresje bialka ludzkiego o znanej sekwencji u bakterii?

10)Skrzyzowanie much podwójnych heterozygot z samcami recesywnymi i jakie beda klasy potomstwa.b)A jakie beda klasy potomstwa jesli to nie byly muchy tylko drozdze?:)

1. Powstawanie odcinka hiperzmiennego.

2. Czy supresory mutacji nonsens & missens moga dzialac tak samo? Wyjasnij. [ tak ]

3. Co to jest interferencja RNA i jak mozna to wykorzystac w terapi genowej i inz. genetycznej?

4. Podaj 2 domeny w bialku i ich role.

5. Mamy szczep wt i mutanta. Krzyzujemy. Ile w pokoleniu F1 bedzie fenotypu wt w stosunku do mut. u

a) Aspargillus [ haplont ] - 1/2.

b) Drosphilla [ diplont ] - wszystkie dzikie.

6. Czym sie charakteryzuje wektor wykorzystywany w terapii genowej?

7. Chcemy sprawdzic mutacje: punktowa czy delecja. Wykorzystac PCR i metode genetyczna.

8. Wyizolowalismy mRNA z komórki jakiegos zwierzadka. Jest to pierwszy etap, który prowadzi do produckji szczepu E.coli, który produkuje duze ilosci hormonu. Znamy sekwencje aminokwasowa hormonu. Jak to zrobic dalej?

[ mRNA - bank cDNA - PCR ( namnazam fragment odpowiadajacy temu hormonowi ) - wektor enzymem traktujemy ( lepkie konce by sie polaczyly z PCRem ) - ligaza - E.coli ]

9. Osiagniecia: Mendel, Morgan, Jackob&Mono, jakas baba [ moze ta od skaczacych genów? Barbara McClintock? nie pamietam ]

10. Zjawisko fotoreaktywacji.

11. Sklonowac promotor genu o znanej sekwencji ( genom ludzki ). [ przeszukac sekwencje, mamy gen, a wczesniej jest promotor - znamy juz sekwencje; tworzymy matryce PCR dla promotora; startery do klonowania - nie wiem o co w tym chodzi, ale tak mi kazala napisac Beatka ]

12. Funkcje bialka p53 i czemu jego mutacja powoduje nowotwory [ odpowiedzialne za cykl komórkowy, apoptoza, hamuje podzialy w nieskonczonosc ]

13. Jak udowodniono, ze kod genetyczny jest trójkowy?

14. Zmiennosc genów i jak powstaja geny.

jaki typ doswiadczenia nalezy wykonac zeby ustalic odleglosc miedzy genami u faga lambda.

---- pomysl 1

S a mzoe zrobic taka mape jak sie robi dla Hfr szczepow wlaczonych do genomu bakterii plazmidow F?

P swietny pomysl... tylko co dalej? jak jak jak?

S przerywac replikacje w penych odstepach czasu i sprawdzac ktore geny poszly??

i mamy odelglosc w minutach od genu do genu:)

mamy te sondy wyznakowane, sprawdzamy czy hybrydyzuja z genem ktorego szukamy,

jak gen jeszcze nie zreplikowal sie to nie bedzie hybrydyzowac, a jak juz to owszem:)

P ale to jest lipa, Skro, co z tego ze bedziesz mogl powiedziec: odleglosc wynosi 4 minuty

tym bardziej ze nie bedziesz w stanie powiedziec tego tak dokladnie

S jest to sposob oznaczania odleglosci:DD

------pomysl 2

P robimy PCR ze starterami w tych genach

i namnazamy, po czym sprawdzamy dlugosc kawalka ktory powstal

na pewno nie o to chodzilo tworcom zadania, ale na pewno to jest dobre

S aha, a jaka jest dlugosc produktu polimerazy?? jesli gen 1 i 2 sa w odleglosci 20 tys par zasad to nie ebdziesz mial tak dlugiego produktu pcr

P bede mial

"Certain methods can copy fragments up to 47 kb in size"

zrodlo: http://en.wikipedia.org/w..._chain_reaction

-------pomysl 3

S kurcze, skomplikowane, a jak znamy sekwencje to po co ten caly PCR??

glupie pytanie w ogole troche, albo czegos w nim brakuje moze??

P poniewaz znamy sekwencje to zadanie rozwiazujemy przy uzyciu google

S za to chyba ok 0 pkt jest:) chodzi odoswiadczenie;/

P ale w pytaniu jestem pewien, ze chodzi wlasnie o te odleglosc w minutach

piszesz: zrobmy doswiadczenie in silico i dalej: wlaczam komputer ...

Podsumowujac: jestem pewien ze chodzilo o to z minutami i Hfr. Ale to tylko luzne przemyslenia, nic madrzejszego nie wymyslismy

rozdzieleniem mieszaniny 3 plazmidow z czego jeden ma wklejony gen 5SrRNA(chyba) i jego chcemy zidentyfikowac i otrzymac w czystej formie. Plazmidy maja rozne masy cz. Jak to zrobic? Czy kombinowac z metoda Southerna(bo z moich notatek wynika ze tu trzeba zdenaturowac DNA a tego chyba tu nie powinnismy robic)? Zamotalam sie z tymi metodami

stransformowac tymi plazmidami bakterie, wysiac, zrobic hybrydyzacje kolonijna z sonda na 5SrRNA i potem wyizolowac plazmid ze zidentyfikowanych kolonii. (Wszystko przy zalozeniu, ze bakteria pobiera tylko 1 plazmid).

po co klonowac?? nie mozna puscic tego na elektroforeze?? i potem identyfikowac southernem z filtra?? jakby nie robic na sonde to i tak potrzebujemy jednoniciowe DNA;-)

Jest taka róznica, ze po hydrydyzacji kolonijnej na szalkach zostaja nam nieuszkodzone bakterie z plazmidami, a z filtru po southernie nic juz sie nie odzyska (zwracali nam na to uwage na cwiczeniach).

"zaproponuj doswiadczenie ktore pokaze ze enhancer jest elementem genetycznym odpowiedzialnym za tkankowo specyficzna ekspresje genow"

1) z tkanki ktora produkuje bialko i ktora nie produkuje

pousuwac i tu i tu enhancery

i zobaczyc ze w tej ktora produkowala

to teraz jest dupa

w ta ktora nie produkowala jest bez zmiahn

czy to ma sens ?

2) zablokowac enhancer na stale poprzez przylaczenie do niego zmodyfikowanego bialka, ktore nie oddysocjowuje i dalej obserwacje j.w.

dlaczego eucariota nie maja operonow?

w operonie kodowanych jest zwykle kodowanych kilka kolejnych bialek z jednego szlaku, a u eucariota zwykle jest jeden gen-jedno bialko, dlatego to nie jest operon

czy to moze byc zwiazane z tym, ze operon jest szybka odpowiedzia na zmieniajace sie warunki srodowiska - od razu caly szlak siup i jest, a u eucariota to jest nastawione na homeostaze i nie ma sensu wrzucac tego w operon?

ale co wtedy np. z drozdzami... u nich przeciez nie ma takiej homeostazy, jak u wyzszych eucariota a i operonow chyba tez brak...

Jesli chodzi o mechanizmy róznicowania przeciwcial to wypisalam dokladnie to co jest na stronie 85 z podrecznika KW Immunologia, najlepiej mi to weszlo do glowy tym schematem tam:

Procesy niezalezne od obecnosci antygenu:

a) na poziomie DNA, wystepowanie wielu genów V, D i J oraz V i J w komórkach linii zarodkowej

b) na poziomie DNA, przypadkowa zmiennosc kombinacyjna segmentów V, D i J oraz V i J

c) na poziomie DNA, niedokladne laczenie segmentów V, D i J (zmiennosc na zlaczach)

d) na poziomie bialka, przypadkowe dobieranie i laczenie róznych kombinacji lancuchów lekkich i ciezkich w róznych limfocytach B

Procesy zalezne od obecnosci antygenu: ( tu troche dopisalam)

a) na poziomie DNA, jako wynik mutacji somatycznych w obrebie genów zmiennych przeciwcial, wywolanych przez aktywowane antygenem limfocyty T

1. Czy supresja mutacji nonsens odbywa sie na poziomie transkrypcji czy translacji. Odpowiedz uzasadnij.

Supresja mutacji nonsens zachodzi na poziomie translacji. Polega ona na mutacji w genie kodujacym tRNA. Jest zatem oczywiste, ze wykorzystanie tej mutacji moze zajsc dopiero w procesie, w którym uczestniczy tRNA, czyli na poziomie translacji. Mozna sobie to wylumaczyc jeszcze tak, ze mRNA dla bialka X ze zmutowanej komórki bedzie wadliwe, natomiast same bialko X wizolowane z tej komórki bedzie juz prawidlowe.

--> Ta odpowiedz nie tlumaczy, co to tak naprawde jest supresja mutacji nonsens. Nie pytali o to w zadaniu. Jesli jednak ktos nie rozumie, o co w tym naprawde chodzi - smialo pytajcie, wyjasnie w innym miejscu.

2. Wyjasnij dlaczego niektóre mutacje sa dominujace, a niektóre recesywne.

Jest to pytanie dosc ogólne... ale moja odpowiedz byla taka:

To czy mutacja w genie jest recesywna czy dominujaca zalezy od funkcji jaka pelni produkt tego genu.

a) DOMINUJACA - jesli np. zmutowane bialko kodowane przez gen X, jest represorem jakiegos genu Y, to druga dobra wersja genu X na drugim chromosomie nie pomoze. Na przyklad, zmutowane bialko X-represor na stale przyczepia sie do operatora i na stale blokuje ekspresje jakichs genów, np. genów operonu laktozowego.

B) RECESYWNA - jesli zmutowany gen X koduje syteze jakiegos aminokwasu, to dobra wersja tego genu na drugim chromosomie pomaga. Bo mimo, ze jedna wersja genu jest wadliwa, to druga (zapasowa) umozliwia nam prawidlowa syteze wspomnianego aminkowasu.

3. Jak stworzyc bakterie E.coli, która jest oporna na ampicyline i ma zmutowana wersje genu kodujacego arginine?

Tu byly uznawane 2 wersje zadania. Obydwie prawidlowe, ale poczatkowo tylko pierwsza byla odpowiedzia dobra, bo zgodna z zamyslem prowadzacych. Potem uznano jednak wersje druga, czyli uzyskanie takiej bakterii metoda biologii molekularnej. Ja mialam wersje druga odpowiedzi.

Wersja zgodna z zamyslem prowadzacych:

Bakterie E.coli traktujemy mutagenem. Nastepnie wysiewamy zmutowane bakterie na pozywke z arginina. Robimy ich replike, na szalke z pozywka bez argininy. Te bakterie, które wyrosly na pierwszej szalce, a nie wyrosly na drugiej - to nasze poszukiwane o fenotypie arg-.

Nastepnie wprowadzamy do tych bakterii plazmid kodujacy opornosc na amipicyline. Czyli inaczej mówiac transformujemy bakterie plazmidem z genem opronosci na amp, a nastepnie wysiewamy na pozywke z ampicylina. Te które wyrosna, beda mialy fenotyp arg- i amp-r.

Wersja wielu studentów - tez uznana za prawidlowa:

Sposób uzyskania bakterii o fenotypie arg- jest inny. Nie traktujemy ich mutagenem, tylko wprowadzamy plazmid w którym jest odpowiednia kaseta genowa, kodujaca zmutowana wersje genu arg. Z jakas czestoscia nastapi rekombinacja homologiczna i dzieki temu gen wadliwy zastapi prawidlowy. Mozna bylo tez wprowadzac liniowy kawalek DNA z wadliwa wersja genu. Generalnie drugie rozwiazanie opieralo sie na transformacji bakterii wadliwa wersja genu i rekombinacji homologicznej.

4. Co to jest i na czym polega terapia genowa?

Terapia genowa jest to sposób leczenia osób chorych na choroby genetyczne. Polega na wprowadzeniu do ich organizmu prawidlowej wersji genu, która zastapi gen zmutowany.

Geny prawidlowe wprowadza sie do organizmu czlowieka za pomoca wektorów - np. adenowirusów, które maja zdolnosci integracji z chromosomem ludzkim. Mozna wprowadzac wirusy np. przez iniekcje miejscowe albo tez doustnie.

Jest to terapia niedoskonala jeszcze w naszych czasach. Istnieje wiele powodów dla których nie jest ona jeszcze idealna i zawsze skuteczna. Po pierwsze trzeba zawsze dokladnie wiedziec, który gen zawiera mutacje odpowiedzialna za dana chorobe. Po drugie czestosci rekombinacji, która umozliwia zastapienie zmutowanej wersji genu prawidlowa, jest niewielka. Po trzecie, czestosc z która wektor dostaje sie do komórki gospodarza, jest dosc niewielka. I na koniec, nie znamy jeszcze wektorów, które sa w stanie dlugo - np. kilka lat utrzymac sie w organizmie gospodarza.

5. --> nie bylo tego pytania;-)

6. Na czym polega zmiennosc przeciwcial?

Opisane wyzej.

7. Jakie doswiadczenie nalezy przeprowadzic, aby uzyskac bakterie produkujace ludzkie bialko, np. insuline?

- izolacja mRNA z komórek produkujacych dane bialko u czlowieka, np. z komórek trzustki w przypadku insuliny

- dodanie odwrotnej transkryptazy, która zamieni nam mRNA na cDNA

- pociecie cDNA i mojego wektora(plazmidu) tym samym enzymem restrykcyjnym

CECHY WEKTORA EKSPRESYJNEGO(plazmidu):

1. ori bakteryjne; 2. marker I - opornosc na ampicyline; 3. marker II - opornosc na tetracykline; 4. polilinker - umiejscowiony w markerze II, miejsca ciecia wielu enzymów; 5. promotor; 6. sekwencja SD; 7. terminator

- ligacja wektora i cDNA

- transformacja bakterii wrazliwych na amp i tet moim wektorem

- wysianie na szalke z amp stransformowanych bakterii

- zrobienie repliki tej szalki, na szalke z tetracyklina

WNIOSEK: bakterie które sa zdolne do produkcji insuliny, maja fenotyp amp-resistant i tet-sensitive, wyrosna wiec na szalce 1, zas na 2 nie.

8. Skrzyzowano 2 haploidalne Aspergillusy abc * +++. Jaka jest kolejnosc ulozenia genow, jesli 2 klasy potomstwa;-) o najnizszej liczebnosci mialy fenotyp ab+ i ++c?

Klasy o najnizszej liczebnosci powstaja po podwójnym crossing-over. Aby powstala komórka o fenotypie ab+(c), po podwójnym c.o., poczatkowe ustawienie genów musialo byc a c b. Po pierwszej rekombinacji dojdzie do powstania np. a +(c)+(b), a po kolejnej do powstania a +(c) b. Ustawienie genów nie moze byc abc, poniewaz klasa ab+(c) powstaje wtedy juz po pierwszej rekombinacji.

9. --> nie bylo pytania;-)

11. Zaproponuj doswiadzenie w którym wykazesz, ze gen X jest transkrybowany w komórkach watroby, a nie jelita? Znam strukture genu X.

Izoluje mRNA z komórek watroby i jelita. Nastepnie puszczam na zelu obydwie próbki. Konstruuje sonde wyznakowana radioaktywnie, na podstawie znanej struktury genu X. Material z zelu przenosze na filtr. Filtr zanurzam w roztworze z sonda. Odplukuje nadmiar sondy z filtra. Wykonuje autoradiografie.

Wniosek: Gen jest transkrybowany w tych komórkach, których próbki daja prazki po autoradiografii. Jesli nie zachodzi transkrypcja genu, nie ma mRNA tego genu w komórce i nie polaczy sie ono z radioaktywna sonda.

12. Masz mutanty Aspergillus o fenotypie pro-. Jak wykazac, czy auksotrofie warunkuje mutacja punktowa czy jest to moze duza delecja genu? Zaproponuj test genetyczny i test wykorzystujacy reakcje PCR.

Test genetyczny: Traktuje moje mutanty mutagenem. Nastepnie wysiewam je na pozywke bez proliny. Jesli wyrosna, oznacza to, ze mutacja byla punktowa, poniewaz tylko taka mozna latwo naprawic. Delecji genu nie naprawi sie mutageneza.

Test z udzialem PCR: Izoluje DNA z komórki dzikiego Aspergillusa i mojego mutanta. Nastepnie amplifikuje szukany gen metoda PCR i rozdzielam go na elektroforezie. Jesli DNA izolowane z mojego mutanta bedzie sie poruszalo z taka sama szybkoscia jak DNA izolowane z dzikego Aspergillusa, oznacza to, ze mutacja byla punktowa - nie zmienila dlugosci genu. Jesli material bedzie sie poruszal szybciej, oznacza to, ze zaszla spora delecja w genie, przez co amplifikowany odcinek DNA jest krótszy - porusza sie wolniej.

13. Scharakteryzuj i podaj przyklad onkogenow i supresorow nowotworow

ONKOGEN: Gen, powstaly w wyniku mutacji z protoonkogenu. Jego ekspresja powoduje przesztalcenie komórki w komórke nowotworowa. Mutacja w wyniku której powstaje jest dominujaca. Przyklad: onkogen sis

SUPRESOR NOWOTWORÓW: Gen, którego obecnosc w komórce warunkuje prawidlowe podzialy komórki, badz tez jej prawidlowa apopotoze. Mutacja w tym genie zamienia komórke w komórke nowotworowa. Jest to mutacja recesywna. Przyklad: gen p53

Nie wiem czy to idealnie to zadanie z egzaminu, ale zalózmy ze bardzo podobne;-). Pisze tu wzór rozwiazania zadania na krzyzówke wewnatrzgenowa, ale mozecie go tez znalezc w skrypcie z cwiczen.

10. Skrzyzowano dwa szczepy A. nidulans proA7, biA1 x proA8; phen2 (oddzielenie srednikiem oznacza, ze geny nie sa sprzezone). Mutacje proA7 i proA8 znajdujac sie w tym samym genie. Gen biA1 jest sprzezony z genem proA. Gen phe lezy na innym chromosomie. Na jakim podlozu bedziesz testowal askospory, aby ustalic odleglosc mutacji proA7 i proA8 oraz powiedz jak ustalisz ich polozenie wzgledem genu biA1?

Zygota: proA7 +proA8 biA1 +phen2

-------------------------- --------

+proA7 proA8 +biA1 phen2

1. Wysiewam mieszanine askospor na podloze z biotyna i fenyloalanina, ale bez proliny

---> wyrosnie mi 1/2 rekombinantów wewnatrzgenowych --> x

2. Wysiewam mieszanine askospor na podloze z prolina, ale bez biotyny i fenyloalaniny

---> wyrosnie mi 1/4 wszystkich askospor krzyzówkowych --> y

2x

--- x 100% = odleglosc mutacji w procentach

4y

Trzeba pamietac aby pomnozyc odpowiednio x i y przez rozcienczenia (jesli takie wykonalismy), poniewaz ilosc rekombinantów wewnatrzgenowych jest bardzo mala w stosunku do ilosci wszystkich askospor krzyzówkowych.

Aby ustalic kolejnosc mutacji proA7 i proA8 w stosunku do genu biA1, nalezy zanalizowac najmniej liczna klase askospor. Najmniej liczna klasa powstanie po podwójnej rekombinacji.

Jesli najmniej liczna klasa bedzie miala fenotyp:

+proA7 +proA8 +biA1, to ustawienie genów jest proA7 proA8 biA1, bo tylko z takiego powstanie ten fenotyp po 2x rekombinacji.

Jesli najmniej liczna klasa bedzie miala fenotyp:

+proA7 +proA8 biA1, to ustawienie genów jest proA8 proA7 biA1, bo tylko z takiego powstanie ten fenotyp po 2x rekombinacji.

---