EGZAMIN; BIOLOGIA MOLEKULARNA Z BIOTECHNOLOGIĄ

1. Dwa origin replikacji są na:
   - mtDNA (pierwsze na nic H – ciężka; a drugie na nici L – lekka; replikacja mtDNA zaczyna się od struktury D-loop)

2. Telomery:

- są na końcach chromosomów eukariotycznych (stabilizują i chronią końce DNA przed nukleazami i łączeniu się chromosomów między sobą, bo mają lepkie końce)

1. Telomeraza to:
   - enzym katalizujący syntezę telomerów, w centrum aktywnym zawiera matryce RNA sekwencja bogata w C-A, na której budowane jest DNA (jest nukleoproteidem)

2. Genom człowieka ile par zasad:
   - ok. 3 x 10^9 (genom E. Coli 5 x 10^6)

3. Represor systemu SOS:
   - LexA

4. Białko potrzebne do odróżnienia nici zmetylowanej od niezmetylowanej:

- SeqA odróżnia zmetylowaną od nie zmetylowanej nici. → wiąże się z hemimetylowanymi ori, zapobiega powstaniu kompleksu otwartego.

1. Sekwencja jakaś tam GTAC? przez co jest rozpoznawana:

np. sekwencja – GATC- jest rozpoznawana przez metylazę Dam i metylowana jest w niej adenina w pozycji N-6.

1. GMO zmodyfikowane; były podane takie do wyboru:
   - homologiczna rekombinacja genów myszy
   - nadprodukcja insuliny przez bakterie
   - kukurydza wytwarzająca białko szkodliwe dla niektórych owadów
   - wszystko powyżej ← prawidłowa

2. ATM do czego służy: ( replikacja-eukariota slajd 44-45)
   -punk kontrolny cyklu komórkowego: Second checkpoint, ATM wykrywa uszkodzenie DNA i przekazuje sygnał białku p53.

p53 aktywuje wtedy odpowiednie geny, prowadząc albo do apoptozy, albo do zatrzymania komórki w cyklu komórkowym zanim wejdzie w fazę S cyklu. Zidentyfikowano również punkt kontrolny wewnątrz fazy S cyklu. Aktywacja tego punktu kontrolnego zależy od dwóch kinaz białkowych, ATM i ATR. ATM odpowiada za uszkodzenia podwójnej nici DNA i przerwania struktury chromatyny, podczas gdy ATR odpowiada głównie na zatrzymanie widełek replikacyjnych. Kinazy te fosforylują specyficzne białka uruchamiając kaskadę transdukcji sygnału, prowadzącą ostatecznie do zatrzymania cyklu.

1. Do czego służą białka Cre i Int:

- służą do rekombinacji miejscowo specyficznej (Cre pochodzi od faga P1 a Int od λ) → są to integrazy

1. Do antyterminacji λN potrzebne są:
   -potrzebne są białko N, sekwencje nut, białka Nus. !!!!!!!!!

2. Termiczna mutacja białka C1 spowoduje:

- C1 to represor faga λ i dzięki niemu nie ma lizy. Więc trzeba było wybrać odpowiedz z najłagodniejszą wersją zdrowotną dla bakterii J. !!!!!!!!!

CI → represor faga λ, wycinanie profaga po naświetleniu UV

1. Białko Cro za co odpowiada: ???????????????????????????

• faza lityczna bakteriofaga λ: w fazie opóźnionej białko Cro wiąże się z operatorem OL i OR zapobiegając dalszej syntezie mRNA.

• Etap „trwania”: białko Cro ma największe powinowactwo do operatora OR3, przy małych stężeniach Cro zajęte zostanie przede wszystkim miejsce OR3 co prowadzi do zahamowania syntezy represora λ.

1. Białko RecA za co odpowiada:

- łączenie nici

- rekombinacja homologiczna
- naprawa DNA
- wszystkie odpowiedzi poprawne← prawidłowa

NAPRAWA DNA: inducer - aktywuje aoutoproteolizę LexA.

Podczas inicjacji procesu białko RecA przyłącza ssDNA w reakcji sprzężonej z hydrolizą ATP, prowadząc do powstania kompleksów RecA–ssDNA. RecA–ssDNA aktywuje autoproteazową aktywność LexA, czego skutkiem jest rozpad dimerów LexA i ich degradacja.

REKOMBINACJA HOMOLOGICZNA E. Coli: dzięki RecA jedna z nici DNA przemieszcza homologiczną nić dupleksu (jedna nić asymilowana przez dupleks), ma właściwości wiązania się z jednoniciowym DNA w sposób niezależny od sekwencji nukleotydowej w ilości jeden polipeptyd na 5 nukleotydów w skrócie → dopasowuje do siebie komplementarne jednoniciowe DNA pochodzące z odrębnych cząsteczek DNA. Ma też aktywność ATPazy → w momencie odnalezienia sekwencji komplementarnej powoduje dalsze rozkręcenie heliksu i wydłużenie powstającego mieszańcowego DNA.

1. Transpozony gdzie są:

- u prokariontów i eukariontów (imho)

1. Transpozony które wymagają odwrotnej transkrypcji to:

- to retrotranspozony

1. Absorbancja – czystość:
   -podana była wartość 0,3 albo 0,8, nie pamiętam dokładnie - była to wartość niższa od 1,7 a wiec próbka była zanieczyszczona białkami: absorbancja WZRASTA DNA jest zanieczyszczone białkami.

2. Na skutek denaturacji nici, absorbancja będzie:

- wzrastać

1. Nie wymaga primerów:

- polimeraza RNA

1. Brak aktywności korektorskiej egzo 3'-5 , która polimeraza eukariotyczna :

- α i ß

1. Aktywność helikazy mają:

- dnaB (białko DnaB jest helikazą u E. Coli => inicjacja replikacji)
- MCM, UvrD (mutU)
- RuvB
- wszystkie ← prawidłowa

1. Jakieś tam białko w jakimś narządzie jest takie a takie, a w innym narządzie jest krótsze, jaka jest tego przyczyna (to chyba było opisane to co jest na slajdzie 42 w pliku ekspresja genow-2.ppt):
   - edycja mRNA → edytowanie RNA, informacja zmienia się na poziomie mRNA, deaminacja nukleozydów, cytozyna C jest przekształcana w urydynę U (wątroba jelita)

Edycja RNA powoduje, że sekwencja aminokwasowa kodowanego przez transkrypt białka jest inna, niż wynika to z sekwencji kodującego je genu.

1. Imprinting => człowiek (była chyba podana płeć, ale ja nie pamiętam jaka ;), szkoda, bo to było raczej istotne; wzór metylacji nowy zależny od płci) ma w swoich komórkach niezmetylowany gen od ojca oraz taki sam zmetylowany od matki (wzór metylacji dziedziczymy po rodzicach). W trakcie mejozy chromosom pochodzący od ojca będzie:
   - zmetylowany
   - <nie pamiętam>
   - <nie pamiętam>
   - nic się nie będzie z nim działo aż do zapłodnienia

impriting → różny stopień metylacji genów w komórkach jajowych i plemnikowych, specyficzny wzór metylacji, różne zachowanie allelu dziedziczonego po matce i po ojcu.

1. Dlaczego nie mogą być dwa plazmidy w jednej komórce:

??????????????????????????????????????????????????????

np. zależny to od przynależności do określonej grupy niezgodności

• plazmidy zgodne – współistnieją ze sobą należą do różnych grup niezgodności.

• plazmidy niezgodne – nie mogą współistnieć, należą do tej samej grupy niezgodności: posiadają takie same systemy replikacyjne– przeszkadzały by sobie nawzajem.

Niezgodność plazmidów → niemożność występowania w jednej komórce, nie mogą być odróżnione od siebie w pewnym momencie ich utrzymywania np. ich ori w momencie inicjacji replikacji (oba są aktywne).

1. Cyklina potrzebna, aby wejść w fezę S: (spójrzcie do pliku replikacja-eukariota.ppt na slajd 25)

- Cyklina E – CDK2

Do kontynuacji fazy S → cyklina A - Cdk2

1. Deaminacja cytozyny to mutacja: przejście od C → U

- tranzycja, bo po deaminacji cytozyna stanie się urydyną (zamiana pirymidyny na inna pirymidynę).

1. Które z poniższych substancji interkalują miedzy zasady DNA:

- akryflawiny (należy do pochodnych akrydyn, także: proflawiny, bromek etydyny → czynniki interkalujące)

1. Bioaktywacja i oddziaływanie na DNA – addukty wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne:

-wymagają bioaktywacji i łącza się do DNA
(kluczowy okazał się być rysunek na slajdzie 21 w pliku mutageneza,naprawa, onkogeneza.ppt)

np. kancerogeny takie jak Aflatoxina B/3,4-Benzopiren potrzebuje uprzedniej modyfikacja enzymatycznej (aktywacji metabolicznej, bioaktywacji) w komórce po czym spontanicznie reagują z N7 w guanozynie i łączą się do DNA.
błędne odpowiedzi:
- nie wymaga aktywacji i łączy się z DNA
- wymaga aktywacji i łączy się z białkami
- nie wymaga aktywacji i łączy się z białkami

1. Fotoliaza to:

- mechanizm bezpośredni naprawy uszkodzeń DNA → eliminowane przez mechanizmy komórkowej naprawy DNA bezpośrednio przez chemiczną modyfikację uszkodzenia bez użycia matrycy w postaci nieuszkodzonej informacji genetycznej.

Reakcja fotoliazy, katalizującej reakcję naprawy dimerów tymidynowych (rodzaj dimerów cyklobutylowych) powstałych wskutek działania promieniowania UV na sąsiadujące zasady tymidynowe – tworzy się nieprawidłowe wiązanie kowalencyjne. Reakcja fotoreaktywacji katalizowana przez fotoliazę zależna jest od energii absorbowanej z przedziału UV-L (λ=300–500 nm).

1. Jakie są geny tworzące białka supresorowe: ?????????????????????????

gen supresorowy (rupresory) - gen działający hamująco na procesy proliferacji komórkowej (geny bramkowe), bądź stabilizująco na procesy utrzymujące stabilność genetyczną komórki (geny opiekuńcze).

Czasem geny tej grupy są określane jako recesywne onkogeny, gdyż ich rola w procesie karcynogenezy ujawni się dopiero po inaktywacji obu alleli danego antyonkogenu.

Dla komórki, działanie genów supresorowych ma znaczenie przy przechodzeniu komórki przez poszczególne fazy cyklu komórkowego. Jest to proces wzajemnie powiązany funkcjami białek supresorowych i onkoprotein. Geny bramkowe są bezpośrednio zaangażowane w proces cyklu komórkowego. Ich produkty działają hamująco na odpowiednich etapach cyklu komórkowego. Geny opiekuńcze, odpowiadają za stabilność genetyczną komórki. Czyli są genami, których produkty prowadzą aktywność antymutagenną komórki. Inaczej mówiąc, mają za zadanie naprawiać wszystkie uszkodzenia i zmiany zachodzące na poziomie DNA.

Jedną z ważniejszych funkcji antyonkogenu polega na zapobieganiu rozwojowi choroby nowotworowej. Tego rodzaju antyonkogeny są nazywane supresorami nowotworowymi. Klasycznymi supresorami nowotworowymi są RB1 (białko retinoblastomy) oraz P53.

Do genów supresorowych zalicza się TP53, RB1, BRCA1, BRCA2, APC i wiele innych.

białka supresorowe: P53 → gen p53

pRB → gen RB1

1. Jak kontrolowane są cykliny:

- fosforylacja / defosforylacja → kontroluje aktywność M-Cdk
- hamowane przez inne białka (inhibitory Cdk → CIPs)
- zmiany stężenia → cykliczne zmiany stężenia cyklin sprzyjają łączeniu się i aktywacji kompleksów cyklina-Cdk
- wszystko powyżej ← prawidłowa

1. Polimeraza RNA I gdzie i co syntezuje:

-jąderko/nukleoplazma – rRNA (transkrypcja rRNA, jąderko, alfa-amanitynaR)

1. Czynniki białkowe wiążące się do DNA:

- palce cynkowe

1. Naprawa po alkilizacji - jakie czynniki LUB alkilizacja DNA może prowadzić do:
   - miejsca AP (apurynowe/apirymidowe)

np. alkalizacja G → Met-G, naprawa: dealkalizacja; spontaniczna depurynacja, w wyniku błędnej syntezy DNA - naprzeciw AP-miejsca preferencyjnie włącza A.

1. Co NIE jest bezpośrednio związane ze splicingiem:

- snurps / snRNP
- bialka U
- "branch migration" (to jest związane z c-o, a nie ze splicingiem !!!!NIE pomylić z branch site bo to jest splicingem)

Branch migration → zdolność nici DNA, częściowo sparowanej z komplementarną nicią, do przesunięcia parowania w rekombinacji.

1. Zinaktywowany chromosom X (ciałko Barra) u ssaczych samic to:
   -heterochromatyna fakultatywna

2. Mutacja w deacytelacja: deacetylacja histonów powoduje:

- wyciszenie genu

deacetylacja → tłumi transkrypcję

metylazja → hamuje ekspresję genów = wyciszenie genów

1. Która z podanych cząsteczek wyciszających geny robi to na skutek ciecia mRNA?:

-sRNA
- siRNA → cięcie mRNA
- miRNA → represor/inhibitor translacji
- wszystkie

1. Nukleotyd nie zawiera:

-zasady
- cukru
- grupy fosforanowe
- antykodonu

1. Rozróżnianie DNA miedzy ludźmi na podst. różnic w DNA to:
   - fingerprinting

2. Brak właściwości katalitycznych występuje u: które z poniższych <coś tam (struktur?)> nie maja zdolności autokatalitycznych:
   - intron grupy I
   - intron grupy II
   - SL RNA
   - struktura głowy od młotka (hammerhead) / albo w tym miejscu była wpisana rybonukleaza P.

3. Ligaza faga T4 potrzebuje:

-ATP

1. Egzony - ile ich w % :
   - ok. 1%

2. Miejsce, w którym zaczyna się transkrypcja to:

-promotor

1. RuvAB za co odpowiada:

-za przesuwanie splecenia (?) nici w c-o / strukturze hollidaya.

RuvAB→ przesuwanie złącza 10-20 pz/s i usuwa RecA

RuvA → rozpoznaje strukturę Hollidey'a

RuvB → helikaza katalizująca branch migration

1. Bakteria Agrobacterium tumefaciens przekazuje do genomu rośliny-gospodarza:

- T-DNA (czyli rejon T plazmidu Ti)

Rejon T → tylko ten rejon zostaje włączony do chromosomu roślinnego.

1. Fosforylacja CTD: (patrzcie do pliku ekspresja genow-1.ppt na slajdy 24 i 25)

- umożliwia polimerazie start transkrypcji.

1. p53 za co odpowiada: (slajd 74 w pliku mutageneza,naprawa, onkogeneza.ppt)

- POŚREDNIO odpowiada za ochronę przed nowotworami bo wytwarza inne czynniki???

p53 → gen supresorowy transformacji nowotworowej, onkogen recesywny, fizjologiczna rola polega na zatrzymaniu cyklu komórkowego, gdy DNA jest uszkodzony.

Białko p53 podpowiada za inspekcję DNA w poszukiwaniu powstałych uszkodzeń powstałych w wyniku działania różnych czynników, np. pod wpływem promieniowania jonizującego i w przypadku ich wykrycia przekazuje sygnał polecający maszynerii sterującej przebiegiem cyklu komórkowego zatrzymanie cyklu w fazie G1, póki uszkodzenie nie zostanie naprawione. Może także spowodować obumarcie komórki na drodze apoptozy → eliminacja możliwości proliferacji i przekształcenia się w komórkę nowotworową.

1. Coś o replikon: ???????????

Replikon – samodzielna jednostka replikująca posiadająca miejsce inicjacji replikacji (u Prokariota występuje jedno takie miejsce, a u Eukariota do kilku tysięcy). Odcinek DNA składający się z miejsca startu replikacji oraz przyległego DNA replikującego się razem z nim.

Replisom (aparat replikacyjny) - kompleks białkowy rozpoczynający i kontynuujący replikację DNA (rozpada się po jej zakończeniu) poprzez rozwijanie widełek replikacyjnych (może istnieć tylko w asocjacji z widełkami replikacyjnymi). Składa się z wielu białek, m.in. polimerazy DNA III, primazy → synteza starterowego RNA podczas syntezy fragmentów Okazaki na matrycy nici opóźnionej, inicjatorowego białka DnaA, białka DnaB (helikazy) i topoizomerazy → rozwijanie i rozdzielanie łańcuchów matrycy, białka DnaC → dostarczenie helikazy, białka SSB → utrwalanie struktury matrycy w obrębie widełek.

Topoizomeraza II → gyraza usuwa dodatniesuperskręty, wprowadza ujemne.

Replisom zbudowany z dimeru holoenzymu polimerazy DNA III i helikazy DNA → synteza DNA. (E. Coli)

Prymosom zbudowany jest z helikazy DnaB i prymazy → syntetyzuje startery RNA i rozmieszcza je na nici opóźnionej. (E. Coli)

Ligaza DNA → z E. Coli jako kofaktora używa NAD+

Cyklina A jest potrzebna aby podtrzymać fazę S. A samo wprowadzenie jest możliwe dzięki cyklinie E.=> Cdk2-cyklina E- konieczne do wejścia w S. Do kontynuacji fazy S- Cdk2-cyklina A.
MODYFIKACJA mRNA:
introny nie są wycinane po kolei - to zależy od konformacji
transestryfikacja - przecinanie wiązania (struktura lassa) teoretycznie nie potrzebuje energii, 2'OH atakuje 5'fosforan
jeśli dobrze rozumiem to choroba - toczeń rumieńcowy - związana jest z jakimś problemem w splicingu i U1
ZAPAMIĘTAJ: U1 rozpoznaje 5' miejsce splicingu
ATP nie jest potrzebne do energii, tylko do zmian konformacyjnych w kompleksie
jedyne co trzeba wiedzieć w budowie spiliceosomu: centrum katalityczne tworzone jest przez U6-U2.
Splicing tRNA - za pierwszym nukleotydem w antykodonie jest intron
edycja RNA: głównie wymieniane, wstawiane są U, te zmiany mogą zachodzić na poziomie mRNA U są zawsze dodawane pojedynczo, nawet gdy są obok siebie

hammerhead - strukt. głowy od młotka