1. Do czego wykorzystywane są enzymy restrykcyne w biotechnologii i inzynieri genetycznej?
-uzyskanie fragmentów DNA do klonowania
-badania genetyczne np. (RFLP.AFLP)
-identyfikacja hybrydów, cybrydów
-badania pokrewieństwa w kryminalistyce, identyfikacja mutacji.
2. Na czym polega metoda South blot?
(DNA-DNA) - hybrydyzacja DNA w celu identyfikacji określonego fragmentu DNA.
Etapy :
1. Izolacja i oczyszczanie DNA z komórek lub tkanek.
2. Trawienie DNA odpowiednimi restryktazami.
3. Rozdział elektroforetyczny fragmentów DNA według wielkości i ich denaturacja in situ. Po rozdziale na żelu DNA zostaje zdenaturowany pod wpływem NaOH a następnie poddaje się go działaniu roztworu neutralizującego o pH 7,4.
4. Przeniesienie fragmentów DNA z żelu na filtr nitrocelulozowy lub nylonowy z zachowaniem ich charakterystycznego rozmieszczenia.
5.Hybrydyzacja z sondą.
a. Prehybrydyzacja - polega na moczeniu filtru w odpowiednim roztworze , którego składniki blokują miejsca mogące związać kwasy nukleinowe na filtrze.
b. Właściwa hybrydyzacja - w tym właśnie etapie wyznakowana sonda wiąże się z unieruchomionymi na filtrze kwasami nukleinowymi.
c. Płukanie filtru - pozwala na usunięcie niezhybrydyzowanej sondy co jest warunkiem specyficznego obrazu hybrydyzacji.
6. Ustalenie położenia fragmentów , do których zhybrydyzowała sonda z użyciem autoradiografii , reakcji barwnych lub fluorescencji.
3. Czym zajmuje się biotechnologia biała ?
Biała - biotechnologia przemysłowa wykorzystująca systemy biologiczne w produkcji przemysłowej i ochronie środowiska. Opiera się ona na biokatalizie i bioprocesach.
4. Co to jest T-DNA i opiny ?
T-DNA (transformujący DNA) - fragment DNA z plazmidu Ti Agrobacterium tumefaciens złożony z sekwencji lewa sekwencja zawiera geny niezbędne do formowania tumoru w prawej części tej sekwencji występują geny odpowiedzialne za syntezę opin.
Opiny - rzadko spotykane w przyrodzie, drobnocząsteczkowe związki organiczne. Związki te to pochodne metabolitów powszechnie występujących w komórkach roślinnych. Najczęściej syntetyzowane są one z aminokwasów (głównie argininy, jak na przykład oktopina lub nopalina). Opiny są dla komórek roślinnych zupełnie bezużyteczne. Stanowią natomiast pożywienie bakterii kolonizujących zaatakowaną tkankę.
5.Działanie enzymów restrykcyjnych klasy I
Enzymu klasy I są najbardziej skomplikowane pod względem budowy. Cecha charakterystyczna jest to, że po rozpoznaniu specyficznej dla siebie sekwencji enzymy te dokonują hydrolizy w pewnej odległości od rozpoznanego miejsca. Może to być nawet 1000 pz.
6.Do czego jest używany np. fosforan wapnia
Klonowanie zarodków metodą izolacji blastomerów polega na usunięciu osłonki przejrzystej zarodka, gdy występuje on w stadium 4-komórkowym ? składa się z 4 blastomerów (wykorzystywane też są czasami zarodki składające się z 2, lub 8 blastomerów). Następnie umieszcza się go w pożywce pozbawionej jonów magnezu i wapnia, co powoduje osłabienie połączeń pomiędzy blastomerami i rozdzielenie się ich. Rozdzielone blastomery hoduje się w warunkach in vitro do momentu uzyskania przez nie stadium moruli lub blastocysty. Następnie wszczepia się je do macicy samicy-biorcy. Klonowanie tą metodę jest jednak mało skuteczne. Jest to metoda laboratoryjna.
7.PCR
PCR - (ang. polymerase chain reaction) łańcuchowa reakcja polimerazy to reakcja służąca do amplifikacji (namnożenia) wybranego fragmentu DNA in vitro. Jedną z odmian tej techniki jest tzw. in situ PCR, pozwalający przeprowadzić reakcję PCR wewnątrz komórki. Reakcja, która jest prowadzona w termocyklerach, wymaga: termostabilnej polimerazy DNA (np. polimerazy Taq), wolnych trójfosforanów nukleotydów, jonów Mg2+ oraz primerów.
Primery (startery) są krótkimi (zazwyczaj 18-24 nukleotydów długości), jednoniciowymi fragmentami DNA, które łączą się z komplementarnym fragmentem DNA i umożliwiają polimerazie DNA rozpoczęcie reakcji.
Pierwszym etapem reakcji jest denaturacja podwójnej helisy DNA, która zachodzi w temperaturze ok. 95˚C. Następnie temperatura jest obniżana do ok. 50˚C, co umożliwia połączenie się primerów z komplementarnymi sekwencjami. W końcu, temperatura jest podnoszona do ok. 72˚C i rozpoczyna się reakcja polimeryzacji, w wyniku której powielany jest fragment zawarty pomiędzy dwoma primerami. Ta sekwencja cykli jest powtarzana wiele razy, w zależności od ilości materiału, który chce się uzyskać.
8.Co oznaczaja skróty EcoRI, Taq, Taq1?
EcoRI enzym pochodzący ze szczepu E.coli RY13 rozpoznaje sześcionukleotydową sekwencję, przecinając obie nici DNA tak, że powstają tzw. "lepkie końce" (ang. sticky ends) w postaci jednoniciowych czteronukleotydowych końców 5'
Taq Polimeraza - Do otrzymywania tego enzymu służą bakterie Thermus aquaticus lub rekombinant innej bakterii, czyli E. coli.
Enzym ten w budowie zbliżony i funkcjonalnie podobny do polimerazy DNA I z E.coli. Specyficzna właściwość to; termostabilność w zakresie temperatur od 37°C do 94°C (optimum działania przy 80°C). Jako polimeraza DNA 5'->3' wymagająca do aktywności matrycy ssDNA oraz primera DNA lub RNA z końcem 3'-OH. (PCR)
Taq1 - enzym do aktywacji potrzebuje temp 65°C
9.Przedstaw droge od odkrycia biotechnologicznego do wprowadzenia go do przemysłu biotechnologicznego
Odkrycie ->wbór sekwencji -> wybór „drogi”- sposobu realizacji -> opracowanie receptury -> rozszerzenie procesu na skale doświadczalną ->produkcja próbna-> zapewnienie zgodności z przepisami -> wybór zakładu produkcyjnego -> powiekszenie procesu produkcyjnego na skale przemysłową. Transfer technologi -> produkcja przemysłowa -> produkt
10.Co to jest GMO ?
GMO, czyli organizmy zmodyfikowane genetycznie (organizmy transgeniczne) to rośliny, zwierzęta i drobnoustroje, których geny zostały celowo zmienione przez człowieka. Rekombinacja DNA i inne pokrewne techniki pozwalają tworzyć organizmy o odmiennych właściwościach niż macierzy gatunek. Pierwszy "GMO "został stworzony w 1973 przez Stanley Cohena i Herberta Boyer'a.
11.Metody wprowadzania DNA do komórki zwierzęcej
1. w postaci fosforanu wapnia do linii komórkowych
2. metoda z zastosowaniem polikationów (Polibren), jonitowanego dekstranu,
3. metoda elektroporacji
4. za pomoca liposomów
5. mikroinekcja
6. metoda wstrzeliwania
12.Czy organizm żywy można opatentować ?
Nie Patenty powinny dotyczyć tylko wynalazków, nie zaś odkryć. Żyjące obecnie organizmy - rośliny, zwierzęta oraz ich geny nie są niczyim wynalazkiem i z tego względu nie powinny podlegać patentowaniu i znajdować się pod prywatną kontrolą.
Tak, Patentowanie żywych organizmów do niedawna nie było możliwe, ponieważ uważano je za część natury, a zatem byty nie podlegające patentowaniu. Sytuacja ta uległa jednak zmianie w 1980 roku, gdy w sprawie Diamonda przeciw Chakrabarty'emu Federalny Sąd Najwyższy Stanów Zjednoczonych wydał bezprecedensowy wyrok, mówiący o tym, że można opatentować żywy organizm - bakterię zdolną trawić olej.
13.Czy plazmid integruje się z DNA gospodarza ?
Tak, Agrobacterium tumefaciens wywołują chorobę nowotworową zainfekowanych roślin przekazując do komórki roślinnej duży plazmid(Ti). Część pzamidu warunkująca choroby ulega integracji z chromosomowym DNA rośliny(T-DNA).
14. Cykl lizogenny i lityczny
Cykl lizogenny, cykl lizogeniczny (biogenny) inaczej lizogenia - odmiana replikacji wirusów, polegająca na wnikaniu materiału genetycznego wirusa do komórki gospodarza i jego replikacji wraz z DNA gospodarza, która nie prowadzi do śmierci (lizy) komórki.
Pierwszym etapem cyklu lizogennego jest, podobnie jak w cyklu litycznym, wniknięcie materiału genetycznego wirusa do komórki gospodarza. Następnie wirusowy DNA integruje do genomu gospodarza. W przypadku wirusów, których materiałem genetycznym jest RNA, RNA musi najpierw zostać przepisane na DNA w procesie odwrotnej transkrypcji. Wirus w genomie gospodarza nazywany jest prowirusem, w przypadku bakteriofagów mówi się o profagu. Materiał genetyczny wirusa jest namnażany podczas replikacji genomu komórki i przekazywany do komórek potomnych
Cykl lityczny - cykl życiowy bakteriofaga polegający na zakażeniu bakterii, produkcji nowych cząstek fagowych, rozpadzie bakterii i uwolnieniu nowych bakteriofagów.
Pierwszym etapem (adsorpcji) jest przyczepienie się bakteriofaga do ściany komórkowej bakterii. Aby przedostać się przez ścianę komórkową wirusy wykorzystują receptory obecne na powierzchni komórki albo za pomocą swoich białek przebijają ścianę komórkową. Następny etap to penetracja - kapsyd pozostaje na zewnątrz, a materiał genetyczny wirusa jest wstrzykiwany do cytoplazmy gospodarza, gdzie wykorzystuje maszynerię komórkową do produkcji nowych cząsteczek wirusa. W przypadku wirusów DNA ich DNA jest przepisywane na RNA, a następnie na jego matrycy powstają białka. Jedno z pierwszych białek, które ulega translacji służy do zniszczenia DNA bakterii. Retrowirusy wykorzystują enzym odwrotną transkryptazę do przepisania RNA na DNA, które następnie znów jest transkrybowane na RNA. Kolejny etap to składanie nowych wirusów - kopii wirionu, który zaatakował komórkę. Ostatni etap to uwolnienie - komórka gospodarza ulega rozpadowi (lizie- stąd nazwa cykl lityczny), a kopie wirusa wydostają się na zewnątrz.
15.Przykłady roślin transgenicznych wykorzystywanych do produkcji szczepionek.
Ziemniaki - zawierające gen pochodzący od bakterii E.coli. W rezultacie tej zmiany ziemniaki gromadziły obce białko. Zostały przeprowadzone testy na ludziach, którym podawano zmodyfikowane, surowe, ziemniaki. Okazało się, że wytworzyli oni przeciwciała w odpowiedzi na podany antygen.
Sałata - produkująca szczepionkę na zapalenie wątroby typu B można się szczepić jedząc sałatę
16.Definicja inzynieri genetycznej
Inżynieria genetyczna - to manipulacje obejmujące wprowadzenie do komórek organizmu biorcy ściśle określonego odcinka DNA dawcy z jednym lub paru genami odpowiadającego jednostce transkrypcyjnej celem wywołania trwałych zmian.
17.Definicja genomu i genotypu.
Genom - suma czynników genetycznych
Genotyp - suma lub pewna część informacji określająca zakres możliwości genotypowych organizmów.
18.Jakie końce generuje restryktaza II. Podaj przykład
Enzymy restrykcyjne typu II wymagają jako substratu dwuniciowej cząsteczki DNA, zawierającej, co najmniej jedną sekwencję rozpoznawaną przez dany enzym, oraz jonów magnezu. DNA zostaje przecięte w obrębie lub w okolicy sekwencji rozpoznawanej
Nacięcia w obu niciach mogą leżeć naprzeciwko siebie i wówczas powstają, tzw. "tępe końce" (ang. bunt ends), np. enzym HaeIII z Haemophilus aegypticus rozpoznaje i przecina poniższą sekwencję, w wyniku, czego powstają "tępe końce".
19.Co to jest cDNA ?
cDNA (komplementarny DNA, ang. complementary DNA) — DNA uzyskany poprzez odwrotną transkrypcję na matrycy mRNA uzyskanego z komórki. Nazwę tę nosi zarówno pojedyncza cząsteczka, jak i cała biblioteka genowa uzyskana w ten sposób. Ze względu na to, że mRNA pochodzi tylko od aktywnych transkrypcyjnie genów, cDNA reprezentuje w pewnym sensie zestaw informacji genetycznej, wykorzystywanej w komórce, tkance lub narządzie (zależnie od źródła komórek). Cechą charakterystyczną jest brak intronów, co jest wynikiem potranskrypcyjnej obróbki mRNA.
20.Czego dotyczy metoda shot gun?
Metoda shot gun dotyczy konstrukcji biblioteki genowej, polega na poddaniu obcego DNA i DNA wektora trawieniu enzymem restrykcyjnym co spowoduje pocięcie na fragmenty które poddaje się ligacji, która prowadzi do transformacji.
21.Podaj etapy tworzenia biblioteki genomowej człowieka.
Biblioteka genomowa jest zbiorem różnych fragmentów genomowego DNA danego organizmu, wklonowanych do cząsteczek wybranego wektora genetycznego, przygotowane z komplementarnego DNA.
Przygotowanie biblioteki obejmuje następujące etapy:
1. Izolacja DNA. W zależności od typu biblioteki, którą pragniemy uzyskać izolujemy całkowity DNA lub DNA z danego typu organelli,
2. Fragmentacja DNA. DNA poddajemy fragmentacji z wykorzystaniem enzymów restrykcyjnych lub metod fizycznych takich jak np.
sonikacja. Trawienie restrykcyjne (częściowe) wykonuje się na ogół w taki sposób, by uzyskać fragmenty dłuższe niż wynikałoby to z
3. Ligacja z wektorem. Każdy fragment DNA, który ma być stabilnie utrzymywany w bibliotece, musi zostać połączony z cząsteczką
4. Transformacja. DNA biblioteki należy umieścić w komórkach E.coli lub drożdży, które następnie rozsiewane są na szalki selekcyjne
w celu uzyskania pojedynczych klonów, z których każdy zawiera inny fragment genomu. Biblioteka na tym etapie może zostać poddana
22.alfa- komplementacja - na czym polega?
alfa-komplementacji system selekcji Polilinkery większości wektorów są Umi ejscowione w obrębie genu kodującego enzym β-galaktozydazę. Transformacji podlegają bakterie, które posiadają mutację we fragmencie genomu kodującym tą właśnie część enzymu. Umożliwia to dokonanie na odpowiednio przygotowanej pożywce selekcji bakterii, które pobrały zrekombinowany plazmid, gdyż tylko one zabarwione będą na biało. Te bakterie, u których doszło do komplementacji mutacji enzym jest sprawny i rozkłada dodany do pożywki substrat, co powoduje, że taka kolonia przybiera niebieskie zabarwienie.
23.Mapowanie restrykcyjne - omów zasade i do czego służy częściowe trawienie
Mapowanie restrykcyjne (wystawienie DNA na działanie restryktazy tnącej nić w miejscach charakterystycznych sekwencji powoduje jego pocięcie na fragmenty, które poddane działaniu pola elektrycznego migrują w nim, im krótsze tym dalej, zatrzymując się tworzą "prążki"; dwie nici DNA pocięte identycznym enzymem restrykcyjnym dadzą tym podobniejszy wzór prążków, im bardziej ich sekwencja jest zgodna)
24.Omów coś tam krzyżowy dwuantybiotykowy ???
25.Czym zajmuje się biotechnologia czerwona?
Czerwona - biotechnologia wykorzystywana w ochronie zdrowia, w szczególności w zakresie produkcji nowych biofarmaceutyków, rozwoju diagnostyki genetycznej, czy genoterapii i ksenotransplantologii.
26.Na czym polega metoda replikacji mikrobiologicznej?
27.Co to jest łysinka fagowa?
Jeśli jako wektora użyto fagów lub innych wirusów, w rezultacie tego procesu otrzymuje się populację łysinek fagowych w szalkach z komórkami bakteryjnymi lub łysinek wirusowych w szalkach z komórkami zwierzęcymi.
28.Jakie są wymagania substratowe restryktaz klasy II?
- jony magnezu
- nie potrzeba ATP i SAM
Sa to 2 niciowe , koliste cząsteczki DNA, które zawierają:
- sekwencje origin replikacji z różnych plazmidów, wirusów lub fagów
-sekwencje markerowi
-sekwencje - miejsce do wklinowywania
- sekwencje silnych promotorów
- inne sekwencje różnego pochodzenia.
30.Czy ATP jest potrzebne w procesie ligacji? Uzasadnij
Tak, ponieważ łączenie DNA następuje poprzez wytworzenie wiązania fosfodiestrowego pomiędzy końcem hydroksylowym 3` a końcem fosforowym 5` w reakcji zależnej od ATP.
31.Sposoby eucariotycznej nadekspresji białek. Krótko opisz.
- splicing (zwykle nie działa dla genów eukariontów wyższych)
-proces dojrzewania białka
-kosztowna i trudna hodowla
32.Co to jest F+ , F- i chyba HFr?
F + Komórka zwierająca plazmid koniugacyjny (płodna, dawca)
F - komórka nie zawierająca plazmidu koniugująca (nie płodna, biorca)
HFr - wodorek fransu ??? czy na pewno to ???
33.Co to jest proteaosom?
Proteasom - jest to wieloenzymatyczny kompleks utworzony z proteaz. Jest odpowiedzialny za degradację enzymów i białek regulatorowych.
Zbudowany jest z cylindra 20S i dwóch regulatorowych kompleksów 19S znajdujących się na obydwu końcach cylindra. Podjednostka 19S rozpoznaje białka, które są przeznaczone do degradacji i odpowiada za jego rozwinięcie i skierowanie do cylindra. Natomiast cylinder jest odpowiedzialny za ich fragmentację. Proteasom degraduje tylko naznaczone wcześniej białka. Znacznikiem tym jest ubikwityna. Wchłonięte przez proteasom białko rozkładane jest do pojedynczych aminokwasów i krótkich peptydów złożonych z 10-12 aminokwasów.
34.Co to jest elektroforeza?
Elektroforeza - jest to technika polegająca na rozdziale substancji w polu elektrycznym. Wykorzystuje różnice w szybkości ruchu naładowanych substancji (fazy rozproszonej) względem nieruchomego ośrodka.
35.Hydroliza: metyzacja w różnych klasach enzymów restrykcyjnych.
36Najważniejsze etapy w elongacji w procesie translacji i gdzie zachodzą?
Po złożeniu rybosomu, tj. przyłączeniu podjednostki 60S do powstałego układu, przez odpowiednie tRNA dostarczane są kolejne aminokwasy. Rybosom przesuwa się stopniowo wzdłuż nici mRNA, do której na zasadzie komplementarności dopasowują się cząsteczki aminoacylo tRNA. Dopasowanie to dotyczy obszaru antykodonu tj. trójki nukleotydów (z tRNA) "pasujących" do kodonu z mRNA. I tak z kodonem CAC oddziaływać będzie tRNA zawierający antykodon GUG i niosący histydynę.
Do kolejnego aminokwasu dostarczonego w miejsce A rybosomu przez aminoacylo tRNA przyłącza się za pośrednictwem grupy karboksylowej wcześniej odczytany aminokwas występujący w danym momencie - jeszcze w postaci związanej z tRNA - w miejscu P rybosomu. Tzn. jeśli pierwszym kodonem jest AUG, drugim CAC, a trzecim UUU będziemy mieli do czynienia z następującymi zmianami na terenie rybosomu:
1. Do dostarczonej jako drugiej w kolejności histydyny przyłącza się inicjacyjna metionina. Na tRNA histydynowym ( w miejscu A ) tworzy się dipeptyd Met-His i przesuwa się w miejsce P.
2. Do przyłączonej jako trzeciej fenyloalaniny grupą karboksylową przyłączy się dipeptyd Met-His i powstanie trójpeptyd Met-His-Phe, przemieszczany jak poprzednio w miejsce P.
37.Kontrola ekspresji genetycznej
Ujawnienie się funkcji genu pod wpływem różnych czynników wewnątrz i
zewnątrzkomórkowych nazywa się ekspresją genu.
Kontrola wytwarzania białek może następować przez:
-kontrolowanie, kiedy i jak często dany gen ulega transkrypcji
-kontrolowanie procesów składania i dojrzewania pierwotnego
transkryptu RNA
-selekcjonowanie mRNA i decydowanie, który z nich ma ulegać
translacji na rybosomach
-wybiórczą aktywację lub inaktywację białek po tym, jak już
zostały wytworzone
-Najważniejsza kontrola działania wiekszości genów odbywa się na poziomie
TRANSKRYPCJI
38.W jaki sposób promotor wpływa na rozprzestrzenienie transgenu?
39.Co to jest Flavr Savr?
FlavrSavr - pomidor, który był pierwszym przypadkiem komercyjnej, zmodyfikowanej genetycznie rośliny uprawnej i jadalnej, dopuszczonej do spożycia przez ludzi. Wyprodukowany został przez firmę biotechnologiczną Calgen Inc. z Davis w stanie Kalifornia i przedstawiony do oceny Amerykańskiej Agencji ds. Żywności i Leków (FDA) w 1992r. Wprowadzony do sprzedaży w 1994,
Pomidory FlavrSavr były bardziej odporne na gnicie, poprzez wprowadzenie do nich antysensownego genu, którego produkt interferował i powstrzymywał produkcję enzymu - poligalakturonazy (patrz: Interferencja RNA). Enzym ten jest normalnie odpowiedzialny za rozkład ściany komórkowej (a zatem mięknięcie tkanki), podczas dojrzewania, starzenia i w końcu psucia się owocu.
40.Etapy transgenezy
- wyizolowanie blastocysty, która powstała ze skrzyżowani dwóch myszy albinosów
- wszczepienie zmienionych genetycznie komórek- powstaje blastocysta chimera
- wszczepienie blastocysty chimery do zastępczej matki - samicy (albinos)
- młode są chimerami i po skrzyżowaniu z albinosami u ich potomstwa będą albo same transgeniczne myszy albo nie transgeniczne myszy
41.Etapy tworzenia biblioteki cDNA
Biblioteka cDNA jest zbiorem cząsteczek reprezentujących sekwencje ulegające transkrypcji w danym organizmie. Brak sekwencji genomowych nie ulegających transkrypcji.
Przygotowanie biblioteki cDNA obejmuje:
1. Izolacja RNA. Zdecydowana większość cząsteczek RNA izolowanych z komórek reprezentuje dojrzałe transkrypty genów.
2. Synteza cDNA. Syntezę cDNA wykonuje się z wykorzystaniem odwrotnej transkryptazy oraz dwóch typów starterów.
3. Ligacja z wektorem. Do klonowania sekwencji cDNA używane są zazwyczaj wektory genetyczne, które oprócz klonowania umożliwiające również nadekspresję wklonowanych fragmentów.
4. Transformacja. Wybór organizmu gospodarza, do którego wprowadzamy bibliotekę cDNA zależy od sposobu, w jaki będziemy przeprowadzać identyfikację poszczególnych klonów
42.Co to jest miRNA, ori i Arg
miRNA (mikroRNA) - jednoniciowe cząsteczki RNA o długości ok. 21-23 nukleotydów, regulujące ekspresję innych genów. miRNA kodowane są przez genom komórki, jak normalne geny, i transkrybowane przez RNA polimerazę II, tak samo, jak mRNA. Prekursorem są niewielkie RNA, o strukturze spinki do włosów, które ulegają obróbce podobnie do siRNA. Wchodzą w skład kompleksów rybonukleoproteinowych blokujących specyficznie translację mRNA i nadają im specyficzność
Miejsce ori - Miejsce na cząsteczce DNA, od którego zaczyna się replikacja. Cząsteczki DNA komórek eukariotycznych zawierają wiele miejsc origin, a prokariotyczne jedno.
Arg - Arginina, (skróty:R, Arg) - organiczny związek chemiczny, jeden z 20 aminokwasów kodowanych przez DNA. Obecność grupy guanidynowej w cząsteczce aminokwasu jest przyczyną jego zasadowego charakteru.
43.Cechy kodu genetycznego. Odpowiedź uzasadnij
trójkowy - do zakodowania 20 różnych aminokwasów przez cztery rodzaje zasad niezbędne jest, aby podstawowe jednostki kodu genetycznego składały się zawsze z trzech zasad. taka trójka zasad w DNA to kodon. Z 64 rodzajów kodonów trzy nie kodują aminokwasów.
bezprzecinkowy - między trójkami kodującymi nie ma żadnych dodatkowych elementów
uniwersalny - kod genetyczny jest taki sam we wszystkich organizmach
zdegenerowany - jeden aminokwas może być kodowany przez kilka różnych trójek
niezachodzący - kodony nie zachodzą na siebie
jednoznaczny - dana trójka koduje zawsze jeden i ten sam rodzaj aminokwasu
44.Czym różni się HSP70 i HSP60 ?
Białko HSP70 - wiąże się z łańcuchem polipeptydowym zasłaniając miejsca mogące związać się z innymi białkami. Białko HSP60 ma kształt beczułki, mogą się zwijać żeby uzyskać swoją strukturę właściwą.
45.Termocykler co to jest i do czego służy?
Termocykler - urządzenie używane w laboratorium do przeprowadzania PCR. Urządzenie wyposażone jest w blok grzejny z otworami na próbówki (zwane tutaj peceerówkami), w których przeprowadza się reakcję. Urządzenie zapewnia zmiany temperatury bloku zgodne ze wcześniej zdefiniowanym programem i odpowiednie do efektywnego zajścia PCR. Bloki grzejne, by zmieniały swą temperaturę możliwie szybko, są zazwyczaj wyposażone w moduł Peltiera. Niektóre, bardziej zaawansowane termocyklery (np. do przeprowadzania reakcji , mają naczynia rekacyjne chłodzone i grzane powietrzem.
46.Z czego składa się mieszanina ligacyjna?
Mieszanina ligacyjna sklada się z: inserta, wektora, ligazy, ATP, buforu do ligacji fragmenty DNA
47.Które końce łatwiej ulegają ligacji lepkie czy tępe?
Lepkie końce (ale czumu ?)
48.Co to jest efekt pozycyjny?
jeden z Etapów regulacji ekspresji genów - transkrypcji
Efekt pozycyjny - zależność od regionalnej struktury chromatyny
(rejony eu- lub heterochromatyny)
49.Kompatybilne końce. Czy można z dzięki nim zrealigować DNA?
50.Jakie formy RNA barwią się bromkiem etydryny przy technice nothern blot?
- pre-mRNA
- mRNA
- częściowo wycięte - pośrednie formy miedzy mRNA a pre-mRNA
51.Polilinker - inne nazwy, definicja.
Polilinker - jest to niewielki, sztucznie utworzony odcinek DNA, zawierający
sekwencje rozpoznawane przez wiele enzymów restrykcyjnych. Są to na ogół
pojedyncze miejsca cięcia w wektorze. Polilinker zazwyczaj wstawiony jest w obrębie
drugiego markera
inaczej syntetyczny odcinek DNA
52.Promotor i terminator - podaj przykład na wybranym wektorze.
53.Budowa Plazmidu Ti
- T-DNA (transformujący DNA) - fragment DNA z plazmidu Ti Agrobacterium tumefaciens złożony z sekwencji lewa sekwencja zawiera geny niezbędne do formowania tumoru w prawej części tej sekwencji występują geny odpowiedzialne za syntezę opin
54.Terapie genowe
Terapia genowa - leczenie polegające na wprowadzeniu obcych kwasów nukleinowych (DNA lub RNA) do komórek. Charakter lub informacja genetyczna zawarte we wprowadzonym DNA lub RNA powinny wywierać efekt terapeutyczny.
Metoda in vivo polega na podaniu nośnika kwasu nukleinowego do ustroju pacjenta. W tym celu najczęściej stosuje się wektory wirusowe, które potrafią wprowadzać DNA lub RNA do komórki. DNA plazmidowe (zobacz: plazmid), nie podawane z żadnym nośnikiem, jest w stanie wnikać jedynie do komórek mięśni szkieletowych.
Metoda ex vivo polega na wyizolowaniu komórek z organizmu pacjenta, wprowadzeniu do nich terapeutycznego DNA lub RNA (zobacz: transfekcja) i ponownym podaniu ich pacjentowi.
55.Zastosowanie roślin transgenicznych
-Rolnictwo:
Odporność na herbicydy - chemiczne środki ochrony roślin, środki chwastobójcze.
Odporność na choroby powodowane przez grzyby, wirusy, bakterie.
Odporność na owady - szkodniki.
Odporność na niekorzystne warunki środowiska
Poprawa cech jakościowych oraz użytkowych roślin
-Medycyna
szczepionki
56.Co to sa biblioteki genomowe?
to kolekcja klonów (zazwyczaj bakterii), która jako całość zawiera co najmniej jedną kopię każdej sekwencji DNA obecnej w genomie organizmu, którego bibliotekę genomową utworzono.
Powstaje przez pocięcie całego genomu danego organizmu enzymami restrykcyjnymi, a następnie połączenie powstałych w ten sposób fragmentów DNA z wektorami (np. plazmidami lub kosmidami), tak że każdy wektor zawiera jeden, losowo wybrany fragment. Wektory te następnie wprowadza się do komórek bakteryjnych (np. bakterii Escherichia coli) - każda bakteria pobiera jeden wektor, a więc zawiera jeden fragment oryginalnego genomu. Taka bakteria, namnażając się, tworzy klon bakteryjny zawierający ten fragment.
57.Kryteria czystości enzymów
-trawienie DNA
-brak 3' 5' specyficznych nukleaz
-brak nukleaz specyficznych dla jednoniciowego DNA
-brak fosfataz
-homogennosć enzymu
58.Wymień badania naukowe jakimi zajmuje się współczesna biotechnologia
- analityka różno kierunkowa
- bioinformatyka
- chemia kombinatoryczna
- diagnostyka
- synteza białek (w tym enzymów)
- genomika
- terapia medyczna (farmakogenetyka, badania kliniczne, marketing)
- produkcja aparatury i odczynników
- mikromacierze
- agrobiotechnologia
- proteomika
- wyciszanie genów
- manipulacje komórkami macierzystymi
- aparatura i odczynniki wspomagające
59.Scharakteryzuj system binarny roślin transgenicznych. - wektory do transformacji roślin
Agrobacterium tumefaciens wywołują chorobę nowotworową zainfekowanych roślin przekazując do komórki roślinnej duży plazmid(Ti). Część plazmidu warunkująca choroby ulega integracji z chromosomowym DNA rośliny(T-DNA).
Guzy „crown gall”stanowią duży zbiór niezróżnicowanych komórek, z których wiele zawiera T-DNA. Wiele komórek nie zawiera T-DNA, co implikuje, że T-DNA aktywnie zapobiega różnicowaniu kodując syntezę substancji blokujących różnicowanie i że substancja ta może drogą dyfuzji przenikać do komórek sąsiednich.
60.Co to jest klon i klonowanie?
Klon - to populacja identycznych pod względem genetycznym organizmów komórek, wirusów lub cząsteczek DNA . Populacja taka pochodzi z namnożenia pojedynczej kom, organizmu, wirusa czy cząsteczki DNA.
Klonowanie to proces tworzenia organizmów mających taką samą informację genetyczną jak dawca. Szczególnym przypadkiem jest twinning, czyli powstawanie lub otrzymywanie bliźniąt monozygotycznych, gdzie nie można wyróżnić dawcy.
61.Jakiej wielkości odcinki DNA są właczane do wektorów kosmidowych?
Wektory kosmidowe - stosowane do klonowania dużych fragmentów DNA np. operonów prokariotycznych czy genów eukariotycznych. Budowa : są to zmodyfikowane plazmidy zawierające sekwencję cos faga l konieczną przy pakowaniu DNA do kapsydów fago wych. Najprostsze kosmidy zawierają ori repilkacji , gen markera selekcyjnego , miejsce do klonowania oraz sekwencję cos. Modyfikacje tego typu wektorów polegają na zwiększaniu ilości miejsc do klonowania (polilinkery) , wprowadzaniu element ów umożliwiających analizę klonowanego DNA
62.Jak wykryjemy 5' koniec DNA?
dam metylaza rozpoznaje sekwencję 5' GATC 3'- pozycja N6 adeniny
dcm metylaza rozpoznaje sekwencję 5' CCAGG CCTGG 3' - pozycja C5 cytozyny
63.Omów działanie odwrotnej transkryptazy
Odwrotna transkryptaza, rewertaza, polimeraza DNA zależna od RNA (EC 2.7.7.49) - enzym syntetyzujący nić DNA na matrycy RNA. Proces ten nosi nazwę odwrotnej transkrypcji (por. transkrypcja - przepisywanie z DNA na RNA). Rewertaza wykazuje także aktywność rybonukleazową. Odkrycie tego enzymu zostało w 1975 nagrodzone nagrodą Nobla w dziedzinie fizjologii i medycyny.Odwrotna transkryptaza występuje u retrowirusów (np. HIV), którym umożliwia przepisanie ich materiału genetycznego z RNA na DNA, które następnie integruje do genomu gospodarza i wraz z nim ulega replikacji. Również niektóre wirusy DNA (hepadnawirusy) wykorzystują odwrotną transkrypcję podczas replikacji.
64.Scharakteryzuj system modyfikacji, restryktaz w bibliotece genomowej
65.Na czym polega i do czego służy metoda replik mikrobiologicznych?
Metoda replik polega odciśnięciu stempla na płytce "macierzystej" w celu naniesienia na welwet (pokrywający stempel) wszystkie kolonie, jakie się na tej płytce znajdują. Następnie ten stempel odbija się (replikuje) na nowych płytkach, które między sobą różnią się np stężeniem jonów metali ciężkich. Po określonym czasie inkubacji sprawdza się, które kolonie są odporne w tym przypadku na jony metali ciężkich i przy okazji na jak duże stężenia, co odczytujemy dzięki temu, że potomna kolonia na każdej płytce znajduje się w tym samym miejscu. Metoda ta jest także wykorzystywana przy selekcji mikroorganizmów po mutagenezie.
66.Do czego służy metoda nothern blot?
potwierdzenie zmiennej ekspresji klonowanych fragmentów cDNA - analiza Northern Blot jest standardową procedurą używaną do potwierdzenia, że prążki cDNA wyizolowane z żelu reprezentują interesujący nas gen
67.Co to są i do czego służa plazmidy F ?
Plazmid F - występuje w bakterich
68.Kolejnośc klonowania dla wektora retrowirusa
- wniknięcie do komórki gospodarza i „rozpakowanie” wirusa
- synteza kopii DNA przez odwrotną transkryptazę
- synteza drugiej nici DNA - utworzenie dwuniciowej cząsteczki DNA
- integracja z chromosomem komórki gospodarza
- transkrypcja z udziałem polimerazy RNA gospodarza, prowadząca do utworzenia wielu kopii retrowirusowego RNA
- synteza białek kapsydu, białek okrywy i odwrotnej transkryptazy, składanie nowych wirusów i ich uwolnienie przez pączkowanie
69.Co to jest BAC ,YAC i alfa 2 i do czego służą?
-Co to jest BAC ,YAC i alfa 2 i do czego służą?
BAC to sztuczne chromosomy bakteryjne i są koliste podobnie jak naturalne chromosomy bakteryjne. BAC są oparte na plazmidach F naturalnie występujących w E.coli. Wektory BAc używane są do klonowania fragmentów wielkości przynajmniej 300kb.
YAC to sztuczne chromosomy drożdżowe i są one liniowe tak jak DNA wchodzące w skład chromosomu eukariotycznego. Uzywane SA jako wektory do klonowania, oraz do tworzenia cDNA.
70.Opisz technike klonowania BAC
71.Jakie sekwencje rozpoznają restryktazy klasy II?
72.Podaj przykłady nadprodukcji białek
nadprodukcji rekombinowanych białek u E.Coli
73.W jaki sposób wprowadza się delacje
74.Jakiej temp. Podczas procesu hydrolizy potrzebuje większośc enzymów restrykcyjnych? Znasz wyjatki?
Większość 37°C
Enzym Taq I - 65°C
75.Cykl życiowy faga M13
Każdy bakteriofag przechodzi specyficzny cykl reakcji w celu namnożenia się. Najpierw musi rozpoznać bakterie, w której może się namnożyć, i wiąże się z powierzchnią jej komórki. Następnie wstrzykuje swój kwas nukleinowy, który musi być chroniony przed bakteryjnymi nukleazami występującymi w cytoplazmie. Fagowy genom jest następnie replikowany, transkrybowany, poczym musi ulec translacji, w trakcie której produkowane są białka płaszcza i ogona (jeśli jest obecny).Następnie kompletne wiriony są składane i następuje ich uwolnienie z komórki bakterii. Różne fagi używają różnych strategii do wykonania każdej z tych reakcji.
76.Lepkie i tępe końce
Lepkie konce: powstają wtedy gdy enzym restrykkcyjny przecina w częsteczce DNA nici w troche inntch miejscach. Np w jednej nici przecine w pewnym miejscu a w drugiej nici miejsce cięcia jest przesunięte kilka zasad w jedną czy w drugą strone.
Tępe końce - Nacięcia w obu niciach mogą leżeć naprzeciwko siebie, restryktaza nacina w tych samych miejscach nic DNA.
77.Czemu wirusy są nazywane bezwzględnymi pasożytami, jakie rodzaje kwasów nukleinowych mają?
Ponieważ nie mogą namnażać się poza ciałem gospodarza, rodzaje kwasów nukleinowych - rybonukleinowy(retrowirusy) i dezoksyrybonukleinowy(wirusy).
78.Definicja biotechnologii
Biotechnologia - interdyscyplinarna dziedzina nauki (posługująca się wiedzą z biochemii, mikrobiologii i nauk inżynieryjnych), obejmująca różne kierunki techn. wykorzystania materiałów i procesów biol. (w szczególności przebiegających przy udziale drobnoustrojów, kultur tkankowych oraz biokatalizatorów);
79.Porównaj biblioteke genomowa i cDNA
Biblioteka genomowa zawiera introny
80.Podaj różnice pomiędzy plazmidem a wektorem
81.Co oznacza pojęcie prawe i lewe ramię? ????? które to które ramie tRNA?
Ramię akceptorowe - składa się ono każdego tzw. szypuły, którą stanowi dwuniciowy odcinek kończący się niesmarowana sekwencja CCA ( 5' - 3'). Dowolnego końca 3' - OH przyłączany jest aminokwas
Ramię D - tworzy tak zwaną pętlę DHU ( dihydrouracylową) sekwencja nukleotydowi pętli jest rozpoznawana przez enzym, który przyłącza aminokwas do tRNA. Oznacza to, że ramie D zawiera informację, jaki rodzaj aminokwasu może być przyłączony do danej cząsteczki tRNA
Ramię TγC - tworzy tak zwana pętlę pseudouracylową . Dzięki niej możliwe jest przymocowanie tRNA do rybosomu.
Ramię antykodonowe tworzące pętlę antykodonową . Jest to wyróżniona część tRNA która zawiera charakterystyczna trojkę nukleotydowi czyli antykodon. Zadaniem antykodonu jest rozpoznanie kodonu odczytywanej matrycy mRNA.
Ramię zmienne - pełni funkcje pomocnicze.
82.Co to jest sekwencja polindronowa?
Sekwencja palindromowa w genetyce oznacza taką sekwencję DNA, dla której sekwencja komplementarna jest identyczna (przy założeniu, że obie sekwencje czytamy z uwzględnieniem polarności nici; zgodnie z przyjętym obyczajem - od końca 5' do 3'): miejsce działań restryktaz.