• Co to jest inz gen i czym się zajmuje?

Gałąź biologii molekularnej. Diagnostyka chorób, badanie ekspresji genów, produkcja leków i szczepionek, pr. Kom. I tk. z kom. Multipotencjalnych, zwiększanie wydajności zw. i roślin, odradzanie lub zapobieganie wyginięciu niektórych gatunków zwierząt i roślin.

• Jakie cechy posiada sub dziedziczenia?

Trwały nośnik inf. Gen, ulegać powieleniu i bezbłędniemu przekazywaniu,kontrola wszytskich rocesów życiowych, zmienność osobnicza-zmiany w inf gen.

• Wymień najważniejsze odkrycia które przyczyniły się do odkrycia DNA.

1831 brown- jądro gen

1866 mendel dziedziczenie

1888 weldeyer chromosomy

• Przedstaw schemat doświadczenia Griffitha.

Gładka otoczka-chorobotwórcze, szorsta-nie chorobotwórcze, 1. mysz+gładka=zdechła;2. Mysz+szorsta=żywa; 3. Mysz+gładka zabita=żyje;4. Mysz+zabite gładkie+szorstkie=zabita

• Scharakteryzuj proces replikacji.

Topoizomeraza-rozplecienie DNA; 2.Helikaza-rozdzielenie nici DNA; 3. Nić wiodąca polimeraza DNA-dobudowywanie komplementarnej 5’-3’; Nić opóźniona –dobudowywanan primery RNA+zasady(fragmęty okazaki) łączone LIGAZA DNA i POLIMERAZA DNA łączy zasady

• Opisz proces transkrypcji DNA.

I.INICJACJA- polimeraza DNA napotyka promotor i rozsuwa DNA; II. ELONGACJA-synteza RNA przy końcu 5’ synteza parowania zasad-wydłużanie łańcuch RNA (synteza 17 par zasad i odłącza się i od nowa); III.TERMINACJA-złączenie DNA odłączenie nici mRNA

• Co rozumiesz pod pojęciem „otwarta ramka odczytu”?

jest każdą sekwencją DNA lub RNA, która potencjalnie może ulectranslacji na białko. W genie ORF mieści się pomiędzy kodonem 'START' (lub sekwencją START), a kodonem 'STOP'.

• Narysuj schemat powstawania fragmentów Okazaki

• Co to jest kod genetyczny? Podaj sekwencje kodonu startowego oraz kodonów stopu.

Kolejność aminokwasów w białku jest zapisana w postaci kolejności nukleotydów w mRNA. Taki sposób zaszyfrowania informacji nazywa się kodem genetycznym. AUG- start; UAA, UAG, UGA- stop

• Jakie cechy posiada kod genetyczny?

Trójkowy, uniwersalny, jednoznaczny, zdegenerowany, bez przecinkowy, niezachodzący

• Jakie znasz rodzaje RNA i jaka jest ich rola w komórce?

matrycowy RNA (mRNA) - przenosi informację genetyczną z jądra do cytoplazmy narybosomy, transportujący RNA (tRNA) - jego zadaniem jest transport aminokwasów na miejsce syntezy białek rybosomowy RNA (rRNA) - łącznie z białkami buduje rybosomy, czyli miejsca syntezy białek.

• Podaj przykłady najważniejszych organizmów modelowych, których genom został dotychczas zsekwencjonowane.

Bakteriofag lambda, wirus mozaiki tytoniowej, bakteria E. coli, drożdze S. cerevisiae i Schizosachoracomyces pombe; muszka owocówka, mysz, szczur

• Wymień i scharakteryzuj najważniejsze chemiczne i fizyczne właściwości kwasów nukleinowych.

Stabilnośc kw nukleinowych, sile kw-hydroliza, zasady-denaturacja; duza lepkość; gestość 1,7 /cm3

• Opisz spektroskopowe i termiczne właściwości kwasów nukleinowych.

pochłaniają światło w nadfiolecie (UV), z maksimum przypadającym na 260 nm Właściwość ta wynika z obecności w omawianych związkach układów aromatycznych: purynowego i pirymidynowego, zawierających sprzęŜone wiązania podwójne oraz heteroatomy

Denaturacji i renaturacji DNA, poza zmianą absorpcji światła w ultrafiolecie, towarzyszą zmiany innych własności fizycznych, jak lepkość i skręcalność Optyczna

czystość preparatów kwasów nukleinowych, na podstawie wartości stosunku

absorbancji przy 260 nm i 280 nm (A260/A280). Wolny od zanieczyszczeń dwuniciowy DNA ma wartość współczynnika A260/A280 równą 1,8, czysty RNA około 2, czyste białka poniŜej 1 (około 0,5). Preparat DNA, którego wartość współczynnika A260/A280 jest większa od wartości 1.8, moŜe być zanieczyszczony RNA. Jeśli współczynnik A260/A280 ma wartość poniŜej 1.8, to preparat zanieczyszczony moŜe być białkami.

• Co to jest interkalator? Podaj przykłady najważniejszych interkalatorów.

niewielki cząsteczki przyłączające się do makrocząsteczek nazywane są interkalatorami. Bromeketydyny, Hoechst, SYBR Green.

• Co to są struktury superhelikarne?

dwuniciowa helisa DNA o unieruchomionych końcach, która ulega dodatkowemu skręceniu lub rozkręceniu, w wyniku czego powstają superskręty.

• Endo- i egzonukleazy (definicja i zastosowanie)

Endonukleazy - enzymy należące do klasy hydrolaz, które działając na DNA i RNA doprowadzają do ich rozkładu do oligonukleotydów przez rozerwanie wiązań fosfodiestrowych wewnątrz łańcucha kwasu nukleinowego.

Egzonukleazy - enzymy należące do klasy hydrolaz, które działając na jedno- lub dwuniciowe DNA i RNA powodują odłączenie nukleotydów od końców ich łańcuchów.

• Scharakteryzuj właściwości polimerazy I DNA.

zdolność do korygowania pomyłek przez eliminację nukleotydów nie dopasowanych do matrycy.

• Właściwości i zastosowanie odwrotnej transkryptazy.

Do aktywacji matryca ssDNA/ssRNA oraz primer DNA/RNA, aktywność DNA endonukleazy,Synteaz I nicni Dna, sekwencjonowanie RNA i DNA, zanakowanie 3’ końcowych fragmentów DNA

• Scharakteryzuj właściwości polimerazy Taq.

Termostabilność, Do aktywacji matryca ssDNA/ssRNA oraz primer DNA/RNA

• Scharakteryzuj właściwości i podaj zastosowanie fosfatazy alkalicznej.

Usuwa gr. Fosforanową z ssDNA/RNA, dsRNA

Defosforylacja ds. DNA w celu uniemożliwenia autoligacji; defosforylacjaDNA/RNA do znakowani konców 5’

• Właściwości i zastosowanie terminalnej deoksynukleotydylotransferazy (TdT).

Matryco-zależna polimeraza DNA

Tworzenie homopolimerowych ogonów na końcach framgentów, znakowanie końców 3’ znakowanym 3’- dNTP lub 3’-NTP

• Jak działają enzymy restrykcyjne?

Chronią przed zakazeniem wirusowym poprzez rozcinanie matriału gegetycznego, 2 ciecia: rowne ciecia i z przesunięciem miejsca ciecia

• Podaj najważniejsze zastosowanie enzymów restrykcyjnych?

Sporządzanie fizucznych map genomów, izolacja i identyfikacja genów, sekwencjonowanie Dna, rekombinacja i klonowanie genów, diagnostyka chorób genetycznych, nowotworowych, ustalanie zgodności taknkowej, ustalanie pokrewienstwa

• Jakie znasz rodzaje wektorów i w jaki sposób można je wykorzystać w procesie rekombinacji?

Plazmidowe, fagowe, kosmidowe, chromosomowe; GMO, myszy z inaktywowanym genem,.

• Narysuj schemat wektora pBR322 zaznacz gen selekcyjny i wyjaśnij jego znaczenie.

gen selekcyjny, nadający komórkom-gospodarzom oporność na jakiś antybiotyk i pełniący funkcje markera transformacji, tj. ułatwiający wyszukanie komórek zawierających dany wektor.

• Schemat klonowania Dna w wektorze pBR322

• Narysuj schemat wektora serii Puc zaznacz gen selekcyjny i wyjaśnij jego znaczenie.

• Schemat klonowania Dna w wektorze Seri Puc.

• Co to SA wektory fagowe? Narysuj schemat przedstawiający klonowanie w wektorze fagowym.

Wektory umozliwiajace klonowanie dużych cząsteczek DNA, gen selekcyjny lacZ-opornosc na ampycyline

• Strategia klonowania DNA w wektorze drożdżowym YAC.

Wektor trawi się BamHI i SnaBI, ligacja insertu tworzy nowa strukture zgenami selekcyjnymi TRAP i URA3, po transformacji kom wysiewa się na podloze niewierajace tryptofanu i uracylu.

• Podaj najważniejsze zastosowanie wektorów w biologii i biotechnologii.

Klonowanie DNA, dlonowanie genów w zwierzętach-terapia genowa, GMO, Knockout mice, produkcja leków i białek

• Scharakteryzuj pojęcia:

  • Genom-zespół chromosomów wraz z zawartymi w nich genami

  • Genom jądrowy –cz. Genomu zawartego jedynie w chromosomach jadra kom

  • Genom mitochondrialny- cz. Genomu zawartego jedynie w chromosomach mitochondrialnych

• Narysuj schemat struktury genu.

• Wymień najważniejsze etapy, podczas których następuje regulacja ekspresji genu.

Transkrypcja DNA do mRNA, Splicing, trnaslacja

• Jakie znasz rodzaje transferu (blottingu) i jakie jest ich zastosowanie?

DNA-southern blot, RNA-northen blot, białko-western blot, białko w elektroforezie dwkierunkowej-estern blot

• Wymień poszczególne etapy analizy Southern bott.

Elektroforeza na żelu agarozowym, przeniesienie rozdzielonego Dna na folie nitrocelulozowa/nylonowa, związanie z folia nylonowa(80st, 3min UV); hybrydyzacja

• Na czym polega i do czego służy analiza northen blott?

Analiza ekspresji mRNA

• Na czym polega proces hybrydyzacji?

Połączenie jednoniciowego kw nukleinowego na blocie z sonda (próba) molekularna, która jest jednoniciowy DNA lub RNA

• Wyjaśnij na czym polega metoda PCR i podaj przykład jej zastosowania.

Polega na przeprowadzeniu wielu cykli syntezy DNA z wykorzystaniem starterów flankujących okreslony odcinek DNA; analizowanie mutacji związanych z chorobami genetycznymi, diagnostyka chorob dziedzicznych i pasożytniczych, ustalenie ojcostwa

• Scharakteryzuj poszczególne etapy reakcji PCR?

1.Denaturacja kompleksu DNA(95 st, 1min) 2. Przyłączenie primerów do miejsca komplementarnego na matrycy DNA (temp 45-60st 45s) 3. Wydłużenie primera do końca 3’OH-polimeraza Taq( 72st 2 min)

• Wymień czynniki warunkujące prawidłowy przebieg reakcji PCR?

Wyposazenie, temp i czas termicznego cyklu, ilosc cykli, stezenie polimeraz DNA, jakosc enzymów i buforu reakcyjnego, jakośc primerów, jakosc matrycowego DNA, wielkosc i struktora amplifikowanego produktu

• Co to jest RT-PCR i jakie jest zastosowanie tej analizy?

PCR połączony z odwrotna transkrypcja materiał wyjściowy jest mRNA; analiza ekspresji białka, badania ekspresji genów i paleoepidemiologiczna

• Podaj kolejne etapy badania ekspresji genu metodą RT-PCR?

Izolacja całkowitego RNA/mRNA, 2. Odwrotna transkrypcja, 3.amplifikacja cDNA metodą PCR, 4. Analiza produktu PCR.

• Narysuj wykres przedstawiający przebieg reakcji PCR- zaznacz poszczególne fazy reakcji.

• Wyjaśnij co oznacza wartość Ct, a co ∆Ct.

Ct-numer cyklu w f. wykładniczej; ΔCt-normalizacja względem kontroli endogennej

• Jakie rodzaje sond molekularnych stosuje się w metodzie Real time PCR?

Liniowe, nuklelityczne, o kształcie szpilki do włosów

• Metody pomiaru ekspresji genów w systemie Real-time PCR?

M. kwantyfikacja pośrednia 2. Kwantyfikacja porównawcza

• Wyjaśnij znaczenie stosowania kontroli wewnętrznej w układzie Real time-PCR?

Ma na celu sprawdzenie czy odpowednie geny działają dla danych komórek

• Na czym polega metoda Livaka i Schittgena i do czego się ją stosuje?

metoda ilościowego oznaczania DNA. System ten pozwala na monitorowanie reakcji w czasie, w którym ta reakcja właśnie przebiega. Monitorowanie zmian w stężeniu produktu następuje poprzez pomiar fluorescencji proporcjonalnej do ilości produktu w mieszaninie. stosowana jest do pomiaru ilościowego kopii genu, transgenu czy genomów wirusowych i bakteryjnych lub poziomu ekspresji RNA w komórkach i tkankach