1 Podać przyczyny mutacji u kukurydzy
Zabarwienie ziarniaków kukurydzy powstaje w wyniku produkcji barwnika. Jeśli w sekwencję genu kodującego barwę ziarniaka zostanie wstawiony transpozon, gen zostanie wyłączony. Wycięcie transpozonu przywróci funkcje genu. Transpozycja jest dziedziczona klonalnie, tzn wystąpi w grupie komórek potomnych powstałych na drodze podziałów mitotycznych komórki, w których zdarzenie transpozycji miało miejsce.
2 U kogo występuje najbardziej upakowany genom?
U Prokariota, np. E coli 90% upakowania
3 Jaki rodzaj mutacji jest przyczyną wydłużania się polipeptydu?
Transpozycja, duplikacja,
4 Za co McClintock otrzymała Nobla?
Badała rud czarnej meksykańskiej kukurydzy wykazujący niestabilna mutację zabarwienia ziarniaków i częste pękanie chromosomów.
5 Opisz sekwencje IS
IS to sekwencja inercyjna ( Insertion sequence) transpozonu DNA. Zawiera wyłącznie gen dla transpozazy, gen ten jest otoczony odwróconymi powtórzeniami IR (inverted repeats). IR maja długość 15-25bp, natomiast gen transpozazy ok. 1 000bp.
6 Struktura genomu faga Mu zdolnego do transpozycji replikatywnej
Genom faga Mu zawiera 35 genów. Na końcach genomu znajdują się odwrócone powtórzenia IR. W genomie można wyróżnić dwa geny odpowiedzialne za transpozycję: MuA - koduje transpozazę i MuB - koduje ATPazę kontrolującą wybór sekwencji docelowej.
7 Dlaczego retrowirusy i retrotranspozony są zaliczane do tej samej grupy?
Elementy te na swych końcach zawierają sekwencje LTR , które składają się z unikalnych sekwencji - powtórzeń - unikalnych sekwencji (U - R - U). Elementy te niosą geny integrazy i odwrotnej transkryptazy RT.
8 Co to jest mediator?
Kompleks białek pośredniczących między aktywatorami i represorami a polimerazą, z którą oddziaływuje przez jej domenę CTD. Różne aktywatory łączą się z różnymi podjednostkami mediatora.
9 Co to jest silencer?
Silencer jest to wyciszacz, czyli regulatorowa sekwencja DNA do której przyłącza się represor osłabiając transkrypcję.
10 Enhancer
Enhancer czyli wzmacniacz jest sekwencja regulatorowa DNA, z którą łączy się aktywator przyspieszający transkrypcję.
11 Co to jest izolator?
Izolator (insulator) jest to sekwencja regulatorowa DNA do której przyłączają się białka izolujące aktywator.
12 Represor
Białko regulatorowe wiążące się z wyciszaczami (silencer) osłabiając transkrypcję.
13 Aktywator
Białko regulatorowe wiążące się z wzmacniaczem (enhancer) przyśpieszające transkrypcje.
14Jakie znasz sekwencje powtarzane tandemowo?
- DNA satelitarny
- DNA mikrosatelitarny
- DNA minisatelitarny
15 Powstawanie zmian w liczbie sekwencji powtarzalnych w wyniku.......
16 Co wchodzi w skład pozajądrowego DNA?
- genom mitochondrialny, cząsteczki DNA najczęściej koliste lub liniowe o długości 6-500kb
- genom chloroplastowy, koliste cząsteczki o długości 120-200kb
17 Budowa transpozonu złożonego Tn10 bakterii
Tn10 na swych końcach posiada sekwencje SI zawierające odwrócone powtórzenia IR, w centralnym regionie transpozonu znajduje się gen odporności na tetracyklinę. Sekwencje SI maja długość 1 400bp, a Central region 6 500bp co w całości daje 9 300bp.
18 Do czego służy elektroforeza?
Elektroforeza jest to metoda rozdziału cząstek naładowanych w polu elektrycznym, polegająca na wędrówce fragmentów DNA o ładunku ujemnym od anody do katody. Krótsze fragmenty DNA w żelu agarozowym wędrują szybciej. Na migrację DNA wpływają także: stężenie agarozy, natężenie pola elektrycznego, skład i siła jonowa buforu, konformacji DNA.
19 Co transkrybuje polimeraza RNA II?
Geny kodujące białka oraz geny kodujące większość małych jądrowych RNA (snRNA).
20 Operon
Operon jest to zbiór wspólnie transkrybowanych i regulowanych genów. W skład operonu wchodzą: promotor (miejsce rozpoznawane przez polimerazę RNA), operator (miejsce gdzie przyłącza się białka regulatorowe operonu), geny kodujące białka i enzymy (geny strukturalne), terminator (odcinek genu kończący transkrypcję). W skład operonu może też wchodzić atenuator, sekwencja położona między promotorem a genami struktury. Po transkrypcji tej sekwencji powstaje fragment RNA, który może tworzyć strukturę przestrzenną - spinka terminacyjna, działającą jako sygnał do terminacji transkrypcji. Operony występują tylko u Prokariota.
21 Czym charakteryzują się sekwencje rozpoznawane przez enzymy restrykcyjne?
Sekwencje rozpoznawane przez enzymy restrykcyjne składają się z 4-8 nukleotydów, miejsce cięcia znajduję się najczęściej w obrębie tej sekwencji lub w ściśle określonej odległości od niej. Sekwencje te mają najczęściej charakter sekwencji palindromowych, czyli odczytywane na każdej z nici w kierunku od 5' do 3' są identyczne. Przecięcie endonukleazą wiązań fosfodiestrowych dwóch nici zachodzi z przesunięciem o jedną lub więcej par zasad (powstaje tzw. lepkie końce) lub bez przesunięcia (powstaje tzw. tępe końce). Częstość występowanie miejsc restrykcyjnych w genomie: (1/4)n.
22 W jaki sposób powstają izoformy?
Izoformy powstają na skutek alternatywnego składania egzonów, np. genu troponiny powstaje alfa troponina i beta troponina. Jeśli pierwotny transkrypt zawiera 5 kolejno ułożonych egzonów to w powstałych białkach troponiny alfa występuje egzon 1,2,3,5, a dla troponiny beta 1,2,4,5. Izoformy nie zawierają jednej z domen białkowych, dlatego maja różne budowy ale pełnia podobne funkcje.
23 Na czym polega rola czynnika SIGMA w regulacji genów u Prokariota?
Przyłączenie czynnika sigma zmienia rdzeń polimerazy RNA w holoenzym. Czynnika sigma bierze udział w rozpoznawaniu promotora, zwiększając powinowactwo rdzenia enzymu do niespecyficznych miejsc DNA i jednocześnie zwiększa jego powinowactwo do promotora. Czynnik nie jest konieczny do elongacji, dlatego gdy łańcuch osiągnie długość 8-9 nukleotydów czynnik jest uwalniany i może łączyć się z następnym rdzeniem polimerazy i ponownie inicjować transkrypcję. Podstawienie do polimerazy różnych podjednostek sigma inicjuje ekspresje różnych genów.
24 Co to kryptoplazmid?
25 Jakie geny znajdują się w transpozonie złożonym?
Transpozon złożony zbudowany jest kolejno z : sekwencji inercyjnej IS zawierającej IR - genu markerowego niosącego odporność na antybiotyki lub stres - sekwencji inercyjnej zawierającej IR.
26 Jak powstają wyspy CpG i dlaczego akurat w genach aktywnych konstytutywnie?
Wyspy CpG zazwyczaj maja długość ok. 2 000bp i są związane z rejonami szczególnie wrażliwymi na DNazę I. Wyspy CpG otaczają rejony promotorowe genów ulegających ekspresji prawie we wszystkich typach komórek, tak zwanych genów utrzymujących porządek w domu (housekeeping genes). Sekwencje te nigdy nie są zmetylowane.
27 Dziedziczenie epigenetyczne
Dziedziczenie epigenetyczne to dziedziczenie informacji, która nie jest zakodowana w sekwencji DNA. Informacja zawarta jest w formie chemicznych modyfikacji DNA lub białek histonowych, czyli fosforylacji, metylacji lub acetylacji.
28 Piętnowanie genomu
Piętnowanie genomu (genomic imprinting) jest to inaktywacja genu w wyniku metylacji allelu w jednym z chromosomów rodzicielskich.
29 Regulacja ekspresji genów u bakterii. Operonu laktozowy i tryptofanowy
Operon laktozowy
Operon laktozowy u E.coli zawiera geny lacZ, lacY, lacA, które kolejno kodują:
B-galaktozydazę, permeazę i transacetylazę. Permeaza laktozy transportuje laktozę do komórki, B-galaktozydaza i transacetylaza odpowiadają za rozkład laktozy do glukozy i galaktozy. Allolaktoza jest induktorem represora, który po przyłączeniu się do operatora blokuje transkrypcję - kontrola negatywna. cAMP jest induktorem aktywatora CAP, który po przyłączeniu się do CAP site zwiększa poziom transkrypcji - kontrola pozytywna.
Operon tryptofanowy
Operon trp zawiera pięć genów struktury uczestniczących w biosyntezie tryptofanu. Represor jest aktywowany do wiązania się z operatorem przez tryptofan (korepresor). Prezdwczesna terminacja transkrypcji może zachodzić poprzez utworzenie spinki teminacyjnej - ATENUACJA
30 Struktura transpozonów Ac/Dc u kukurydzy
- Ac element kodujący transpozazę
- Dc nieaktywny element kodujący transpozazę, w wyniku delecji utracił cześć genu kodującego transpozazę
- gen C kodujący enzym dający antocyjanowe zabarwienie ziarniaków
Brak transpozycji - normalne zabarwienie ziarniaka.
Transpozycja elementu Ds do genu C, gdy w genomie obecny jest element Ac - zabarwienie bezbarwne, Ac aktywuje przeniesienie Ds do genu C.
Jeśli element Ds zostanie wycięty z genu C, przy obecności Ac funkcja genu C zostanie przywrócona i powstaną plamy na ziarniaku, intensywność plam będzie zależeć od etapu podziałów komórkowych. Elementy Ds są częstymi miejscami pęknięć chromosomów.
31 Jaka role w ewolucji odgrywa obecność DNA niekodującego?
32 Model budowy nukleoidu E.coli
Nukleoid składa się z 4-50 pętli, które ulęgają superskręceniu o długości 100kb przytwierdzonych do rdzenia białkowego złożonego z gyrazy DNA, topoizomerazy I DNA, białka HU o funkcji zbliżonej do histonów.
33 Co jest podstawową jednostką budowy chromosomu u Eukariota?
-DNA 2nm
- Nukleosom (nić chromatynowa) 11nm
- Solenoid 30nm
- Włókno chromatyny (supersoleniod) 300nm
- Chromatda 700nm
- Chromosom 1 400nm
34 Genom człowieka
Ilość zasad: 3 200 Mbp
Liczba genów: 30 000 genów, najnowsze dane 25 000 genów, gdyż genom zawiera pseudogeny
Chromosomy: 23 pary chromosomów (22+XY lub 22+XX)
35 Na czym polega paradoks poziomu C DNA?
- brak bezpośredniej korelacji miedzy wielkością genomu a genetyczna złożonością organizmu,
- istnieje minimalna wielkość genomu potrzebna do osiągnięcia określonego stopnia rozwoju systematycznego.
- istnieje szeroki zakres wielkości genomów w obrębie niektórych gromad;
36 Ile zsekwencjonowano dotychczas genomów?
Realizowane projekty sekwencjonowania genomów: 2551
Opublikowane genomy: 558 gatunków, w tym Archea - 41, Bakterie - 468, Eukaryota - 49.
37 Atenuacja
Jest to przedwczesna terminacja transkrypcji występująca u Prokariota. Zachodzi poprzez utworzenie spinki terminacyjnej. Jest to przykład regulacji transkrypcji bez udziału białek regulatorowych.
38 Od czego rozpoczyna się retrotranspozycja?
Retrotranspozycja rozpoczyna się od przepisania RNA na cDNA przy udziale odwrotnej transkryptazy RT.
39 Jakie są poziomy regulacji genu Eukariota?
JĄDRO:
-upakowanie chromatyny
-inicjacja transkrypcji
-dojrzewanie mRNA i składanie egzonów
-redagowanie mRNA
-transport do cytoplazmy
CYTOPLAZMA:
-degradacja mRNA (rola microRNA)
-inicjacja translacji
-zmiany potranslacyjne białka
-degradacja białka
40 Co jest podstawowym etapem regulacji aktywności genów u Pro- i Eukariota?
Inicjacja transkrypcji jest podstawowym etapem regulacji aktywności genów u Pro- i Eukariota.
41 Różnice między inicjacją transkrypcji i Pro i Eukariota
- u Eukariota trzy różne polimerazy RNA są odpowiedzialne za transkrypcję różnych typów genów,
- Eukariotyczne polimerazy nie mogą same rozpoczynać transkrypcji, współdziałają z ogólnymi czynnikami transkrypcji w łączeniu się z promotorem,
- miejsca wiązania białek regulatorowych ( aktywatorów i represorów transkrypcji) u Eukariota mogą znajdować się w odległości nawet kilkunastu tysięcy par nukleotydów od kontrolowanego genu
- dostępność genu do transkrypcji jest uwarunkowana stanem kondensacji chromatyny i związaniem z nukleosomami.
42 Charakterystyczne sekwencje w promotorach prokariota i eukariota
U Prokariota: UP-element (upstream element) występujący w niektórych silnych promotorach np. dla genów rRNA, rejon -35 TTGACA, rejon -10 bogaty w AT, i +1 start transkrypcji.
U Eukariota: rejon -75 kaseta CAAT występuje czasami, -25 kaseta TATA i +1 start transkrypcji.
43 Geny szoku cieplnego
Odpowiedz stresowa będąca odpowiedzą na szok cieplny polega na szybkiej indukcji syntezy białek stresowych. Białka szoku cieplnego mogą renaturować lub degradować zdenaturowane białko. Geny stresu cieplnego maja specyficzne promotory, które są rozpoznawane przez polimerazę RNA zawierającą podjednostkę sigma32, kodowana przez gen rpoH. Podjednostka sigma32 w warunkach standardowych ulega szybkiej proteolizie.
44 W jaki sposób(3 przykłady) aktywatory oddziaływają na ekspresję genów u Eukariota?
Związanie białka aktywatorowego z sekwencją wzmacniacza zwiększa wydajność transkrypcji 1 000 razy.
45 Jakie białka biorą udział w remodelowaniu chromatyny i modyfikacji histonów?
Aktywatory mogą wpływać na strukturę chromatyny przez werbowanie białek modyfikujących histony i kompleksu remodelującego chromatynę.
46 Gdzie występują specyficzne wiązania DNA-białko?
W domenach białkowych wiążących DNA
47 Budowa i występowanie domeny homeotycznej
Domena ta jest zbudowana z 60 aminokwasów, które składają się na 3 helisy alfa. Domena łączy się z DNA następująco: helisa 3 ułożona jest w większym rowku, a N-końcowa część helisy 1 oddziaływuje z mniejszym rowkiem DNA. Białka regulacji ekspresji genów w procesie rozwoju.
48 Co jest podstawa dzisiejszej nomenklatury plazmidów?
49 Do czego służy PCR?
Reakcja łańcuchowa polimerazy polega na przeprowadzenie wielu cykli syntezy DNA z wykorzystaniem termostabilnej polimerazy, nukleotydów oraz starterów komplementarnych do sekwencji flankujących powielany rejon. Reakcja przeprowadzana jest w termocyklerze.
50 Procentowy udział DNA powtórzonego?
43,7% lub ok. 50%
51 Procentowy udział DNA kodującego?
1,5%
52 Jakie oddziaływanie odpowiada za tworzenie struktury 30 nm?
Włókno chromatynowe utrzymywane jest dzięki oddziaływaniom N-końcowych ogonów histonów z rdzeniami sąsiadujacych nukleosomów. Nie zależy od histonu H1.
53 W jakim miejscu musi wstawić się transpozon aby gen był nieaktywny?
- w sekwencję kodującą
- w promotor lub inne odcinki regulatorowe
- w sekwencję styku egzon/intron
54 Jakie skutki ma acetylacja N końcowych ogonów histonów?
Acetylacja histonów czyli przyłączenie grupy acetylowej do reszty lizynowych w N-końcowym fragmencie każdego histonu rdzeniowego. Acetylacja zmniejsza powinowactwo histonów do DNA i osłabia oddziaływania między samymi histonami. DNA staje się dostępne transkrypcyjnie.
55 Podaj przykłady dla roślin sytuacji gdy wbudowanie się transpozonu powoduje wyłączenie genu?
- u kukurydzy zabarwienie ziarniaków, wbudowanie transpozonu powoduje wyłączenie funkcji genu,
- u lwiej paszczy zabarwienie kwiatów i liści, wbudowanie transpozonu do genu powoduje inaktywacje genu,
- u grochu pomarszczone nasiona, wbudowanie transpozonu do genu warunkującego enzym ze szlaku syntezy skrobi;
56 Na czym polega rola represora u Eukariota
Główną rola represora jest regulacja ekspresji genów, łącząc się z sekwencją wyciszacza, represor powoduje osłabienie transkrypcji.
57 Na jakim poziomie jest regulacja ekspresji białek rybosomalnych u Prokariota
Regulacja syntezy białek rbosomalnych przebiega na poziomie inicjacji translacji. Białka rybosomalne są represorami swej własnej syntezy. Jedno z białek rybosomalnych wiąże się ze swym mRNA w pobliżu miejsca inicjacji translacji, zapobiegając translacji całego operonu.
58 Na co mogą wpływać aktywatory?
Aktywatory mogą wpływać na poziom transkrypcji oraz na remodelowanie chromatyny i modyfikację białek histonowych.
59 Rola plazmidu pomocniczego w koniugacji trójskładnikowej
60 Mechanizmy powstawania nowych genów w genomie wymień
- duplikacja niektórych lub wszystkich genów
- nabywanie genów od innych gatunków, czyli horyzontalny transfer genów
61 Mechanizmy powstawania nowych genów przez duplikację grup genów lub fragmentów
- nierównomierny c/o
- nierównomierna wymiana siostrzanych chromatyd
- duplikacja eksonów
- tasowanie eksonów
62 Co powoduje utrzymanie funkcjonalnych genów w rodzinie wielogenowej
Ewolucja zespołowa oparta na wielokrotnej konwersji genów.
63 Co to ewolucja zespołowa?
Ewolucja zespołowa - wielokrotna konwersja genów może doprowadzić do utrzymania identyczności sekwencji poszczególnych członków rodziny wielogenowej. Brak kopii RNA z mutacjami wynika z naprawy RNA (konwersji) w replikacji.
64 żadne wirusy nie wytwarzają rybosomów i ATP
65 Jak zachodzi integracja DNA bakteriofaga lambda do chromosomu E.coli
66 Poziomy regulacji genu u prokariota
inicjacja transkrypcji
synteza RNA (antyterminacja i atenuacja)
inicjacja translacji
synteza i obróbka białek
67 Znaczenie metylacji DNA u Eukariota
- represja aktywności genów
- zachowanie tkankowej specyficzności ekspresji genów
- zapobieganie transpozycji ruchomych elementów
- hamowanie rekombinacji miedzy powtarzającymi się sekwencjami w genomie
- piętnowanie genomu
68 Genetyczne skutki transpozycji
- unieczynnianie genu przez wbudowanie elementu
- powstawanie niestabilnych mutacji w wyniku wycinania transpozonów
- zmiana poziomu ekspresji genu przez wbudowanie elementu w jego pobliżu, w tym uaktywnianie nieczynnych genów
- mutacje strukturalne chrmosomów w wyniku błędnie naprawionych pęknięć w miejscach wycinania transpozonów
- rearanżacje genomu na skutek c/o miedzy homologicznymi elementami
- tasowanie eksonów
-powiększanie genomu
|
|
(wykres)
|
|
EGZAMIN Z GENETYKI MOLEKULARNEJ gr D
Co powstaje po połączeniu szczepów F- i Hfr
PCR
Rola ligaz
Podane są warunki PCR i sekwencja starterów, reakcja trwała przez 30 rund. Pytanie: dlaczego reakcja nie zaszła?
Cechy starterów w PCR
Do jakiej grupy należą sekwencje LINE i SINE
Budowa transpozonu złożonego
Etapy transpozycji konserwatywnej
Transpozycja replikatywna
Rola plazmidu pomocniczego
Cechy wspólne między retrowirusami i retrotranspozonami
Skutki transpozycji
Rearanżacje genomu wywołane homologiczną rekombinacją między elementami transpozonowymi
Mechanizmy zabezpieczające przed przemieszczaniem się transpozonów
Minimalna liczba genów u bakterii pasożytniczych i wolnożyjących
Długość eksonów: 100-200bp
Retropseudogeny
Jak tworzy się rodzina genów
Co to jest satelitarne DNA
Mechanizmy nabywania nowych genów w genomie
Przykład tasowanie eksonów: plazminogen
Homeodomena
Domena receptorów hormonów sterydowych: palec cynkowy
Poziomy regulacji genu u Eukariota
Wyspy CpG i ich funkcja w genach aktywnych konstytutywnie
Acetylacja histonów
Mediator
Wzmacniacz, wyciszacz, izolator
Aktywator, represor
Na czym polega edytowanie mRNA
Kofaktor endonukleaz typu II
Hybrydyzacja typu Southern
Polylinker
Biblioteka cDNA
Mapy genetyczne
W jakich procesach obowiązuje zasada komplementacji
Izoschizo………
Grupa C
1. retrotranspozon to:
2. rodzina genów to:
3. duplikacje segmentalne
4. dlaczego retrowirusy i retrotranspozony są zaliczane do tej samej grupy?
5. co to jest mediator?
6. jakie znasz sekwencje regulatorowe u eukariota
7. czy różni się działanie represorów u eukariota od prokariota
8. podaj przykład genu powstałego na drodze tasowania egzonów
9. ile genów mają bakterie pasożytnicze (to samo w testowym) i wolno żyjące
10. Jak powstają wyspy CpG i dlaczego akurat w genach aktywnych konstytutywnie?
11. wymień najważniejsze etapy transpozycji konstytutywnej
12. wymien różnice w transpozycji replikatywnej i retrotranspozycji.
13. testowe: ile ma przeciętny egzon człowieka (150bp)
14. mechanizmy ochrony przed transpozycją
15. Jakie białka biorą udział w remodelowaniu chromatyny i modyfikacji histonów?
16. bud i występowanie domeny homeotycznej
17. jakie skutki ma acetylacja N końcowych ogonów histonów?
18. testowe: rola plazmidu pomocniczego w koniugacji trójskładnikowej
19. mechanizmy powstawania nowych genów w gonomie wymień.
20. testowe: jakie jest prawdopodobieństwo przekazania genów w transdukcji ogólnej (takie same dla wszystkich genów - chyba)
21. testowe: o southern blotting - czy DNA jednoniciowy i sona jednoniciowa
22. testowe: PCR - zaznacz prawdziwe: że w pcr na początku dłuższe sekwencje powstają.
23. testowe: durne o fagu lambda
24. testowe: masz rozpiske temperatur w PCR i startery i czy podana temp. Annelingu :80C i 3min to: za niska i za krótko, za wysoka i za długo, za wysoka, za krótka ja dałam za wysoka i za długo.
25. testowe: masz szczep F- i Hfr co powstanie po koniugacji.
26. testowe: jaka domena białkowa w receptorach steroidowych palec cynkowy
27. testowe: LINE i SINE to : a) retroelementy .. i coś tam. Ja zaznaczyłam a
28. co to jest redagowanie mRNA (albo edytowanie teraz już nie pamiętam)
29. testowe: jak wpływa aktywator u Prokariota zaznaczyc nieprawdziwe: na polimerazę przez zmiany allosteryczne, zmiany w promotorze i werbowanie polimerazy i 4 te nieprawdziwe.
30. czemu transpozony wpływają na rearanżacje genomu.
31. które ruchome elementy odpowiedzialne są za powiększanie gonomu.
32. testowe: Czego potrzebują enzymy restrykcyjne: Mg2+ i ATP
33. testowe: Ligaza łączy wiązania 3\-OH z 5'-P