21. februar 2019 Flashcards

1
Q

I. Aktionspotentialet
1. Redegør for hvilken effekt et fald i den ekstracellulære natrium koncentration vil have på
aktionspotentialets amplitude.
2. Redegør for to egenskaber ved axonet, der er bestemmende for hastigheden af
aktionspotentialet.
3. Angiv hvilken tilstand de fleste spændingsfølsomme natrium kanaler befinder sig i 1 ms efter
toppen af aktionspotentialet.

A

I. Aktionspotentialet
1. Ved reduceret ekstracellulær koncentration af natrium vil aktionspotential amplituden falde, da
ligevægtspotentialet for natrium derved bliver mindre positivt.
2. Aktionspotentialets hastighed afhænger af axonets indre modstand og membranmodstanden,
således af et fald i den indre modstand og en stigning i membranmodstanden giver en hurtigere
nerveledningshastighed. Dette forhold ses f.eks. i tykke, myeliniserede axoner, der har en
hurtigere nerveledningshastighed end tynde umyeliniserede axoner. Nerveledninghastigheden
afhænger også af de spændingsfølsomme natrium kanalers kinetik og den totale strøm der
passerer igennem dem, således at kanal blokkere, nedsat temperatur eller reduceret antal af
kanaler i membranen fører til en langsommere nerveledningshastighed.
3. Den overvejende del af kanalerne vil være i inaktiveret tilstand. (Nogle vil være deinaktiverede,
og klar til at deltage i endnu et aktionspotentiale.)
Nerveøvelsen.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

II. Sensorisk transmission
1. Beskriv, hvordan stimulus-intensiteten kodes i modtagerdelen og afsenderdelen af en receptor.
2. Tegn en graf, der viser dynamikområdet for en receptor (der skal være enheder på y-aksen).
3. Redegør for, hvordan dynamikområdet ændres, hvis KA-kanalerne blokeres (tegn evt. en ny graf).
4. Redegør kort for, hvordan dynamikområdet ændres under adaptation i henholdsvis toniske og
fasiske receptorer.

A

II. Sensorisk transmission
1. I modtagerdelen kodes stimulusintensiteten i amplituden af receptorpotentialet
(=generatorpotentialet). I afsenderdelen kodes stimulusintensiteten i frekvensen af
aktionspotentialer.

(se figur for 2 + 3)

  1. Ved adaptation forskydes dynamikområdet hen imod den (gennemsnitlige) stimulusstyrke, dvs.
    hvis stimulusstyrken ligger i overkanten eller over dynamikområdet forskydes kurven mod højre. I
    en tonisk receptor sker forskydningen relativt langsomt, og adaptationen indstiller sig efter det
    gennemsnitlige stimulusniveau. I en fasisk receptor sker forskydningen hurtigt og frekvensen
    kommer til at afhænge af hastigheden med hvilken stimulus ændrer sig. Øvelse 3.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

III. Neuromuskulær transmission
Et alfa-motor neuron modtager både excitatorisk og inhibitorisk input. Hvis tærskelværdien nås ved
initialsegmentet, vil der fyres et aktionspotential.
1. Redegør for de to typer summation, der integrerer input ved initialsegmentet.
Hvis der fyres et aktionpotential breder det sig via axonet til den neuromuskulære junction.
2. Redegør for de begivenheder der leder fra neuronets aktionspotential til initiering af et
aktionspotential i muskelcellen.

A

III. Neuromuskulær transmission
1. Spatial summation opstår, når synapser på soma og dendritter forstærker eller svækker
hinanden. En given synapses bidrag til ændring i potentialet ved initialsegmentet vil afgøres dels af
størrelsen af det lokale respons og dels af afstand og længdekonstant mellem synapsen og
initialsegmentet. Temporal summation opstår når en synapse stimuleres igen, inden det foregående
post-synaptiske potential (EPSP eller IPSP) er overstået. Temporal summation påvirkes af
membranens tidskonstant, således at en større tidskonstant giver et længerevarende EPSP/IPSP,
hvorved stimuli med længere interval kan summeres.
2. Aktionspotentialet depolariserer den presynaptiske membran og aktiverer spændingsfølsomme
calcium-kanaler. Dette medfører calcium-influx, hvorved synaptotagmin binder til Ca2+, hvilket
aktiverer SNARE-komplekset og medfører exocytose af vesikler med acetylcholin (Ach). Ach
diffunderer over synapsekløften og binder til nikotin-cholinerge receptorer. Disse ionotropereceptorer
er non-selektive kation-kanaler, som er permeable for natrium og kalium. Da natrium er
længst fra sit ligevægtspotentiale, vil strømmen gennem kanalen (i hvert fald initialt) være
domineret af natrium-influx. Natrium-influx depolariserer muskelcellen til tærskelværdien for
spændingsfølsomme natrium-kanaler (fordi der frisættes mere Ach end der skal til for netop at
bringe cellen til tærskel), når natrium-kanalerne aktiveres initieres et aktionspotential i
muskelcellen.
Blaustein kapitel 12 og 13.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

IV. Kontraktion af tværstribet muskulatur
En tværstribet frømuskel er ophængt i en myograf og er belastet med nogle lodder.
1. Definer isometrisk og isotonisk kontraktion.
2. Angiv hvad der sker med det kontraktile element (KE) og med det serieelastiske element (SE)
ved en isometrisk kontraktion i musklen.
3. Angiv hvad der sker med KE og SE ved en isotonisk kontraktion.
4. Skitser to kurver, der viser kraftudviklingen over tid ved henholdsvis en takket og en glat
tetanisk kontraktion.
5. Redegør kort for, hvad betingelsen er for, at en kontraktion bliver glat tetanisk.

A

IV. Kontraktion af tværstribet muskulatur
1. Ved en isometrisk kontraktion ændrer musklen ikke længde (fra sene-ende til sene-ende,
der sker dog en intern forskydning jvf del-spgm 2). En isotonisk kontraktion er en
kontraktion (eller en fase heraf) hvor kraften er konstant (ofte men ikke altid samtidig
med en ændring af muskellængden).
2. Under en isometrisk kontraktion vil der ske en forkortning af KE og en tilsvarende
forlængelse af SE (en isometrisk fase under opbygning af kraft).
3. Under en isotonisk kontraktion med forkortning vil der ske en forkortning af KE, mens
længden af SE vil være konstant.

  1. (se figur)

5.
Ved en glat tetanisk kontraktion stimuleres der så tilpas hyppigt at de enkelte
underliggende kontraktioner ikke kan skelnes fra hinanden. Betingelsen for dette er at
calcium ikke når at falde nævneværdigt mellem de enkelte stimuli. BKM kapitel 16 +
øvelse 4.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q
  1. Angiv:
    a. 10 celletyper, der typisk forekommer i det egentlige bindevæv.
    b. den luminale diameter af i) muskulære arterier, ii) arterioler og iii) kapillærer.
    c. kirteltype, hvor der ses von Ebnerske halvmåner.
    d. cellekontakter, der indeholder cadherin.
    e. opdeling af endokrine kirtler, der ikke er baseret på histologiske kendetegn.
    f. fire lysmikroskopiske kendetegn for hjertemuskulatur ved HE farvning.
    g. lokalisering af i) lamin, ii) Nissl substans, iii) collagen type IV og iv) megakaryocyt.
    h. to celletyper, der normalt indeholder mange kerner.
    i. de to typer fibrøst protein, der dominerer i den extracellulære matrix i fibrøs brusk.
    j. typer af intermediære filamenter, der fortrinsvist forekommer i cytoplasma i i) neuroner, ii)
    epithelceller og iii) fibroblaster.
A

2.
a. fibroblaster, mesenchymale celler, fedtceller, monocytter/makrofager, dendritiske celler,
lymfocytter, plasmaceller, mastceller, eosinofile granulocyttter, neutrofile granulocytter
(reticulumceller). Geneser, 2012, kapitel 8; Pawlina, 7. udgave, kapitel 6.
b. i) 100μm-10mm, ii) 10μm-100μm, iii) <10μm. Geneser, 2012, kapitel 15; Pawlina, 7.
udgave, kapitel 13.
c. exokrin merokrin seromukøs/mukoserøs kirtel. Geneser, 2012, kapitel 7; Pawlina, 7.
udgave, kapitel 5.
d. adherens junctions og desmosomer. Geneser, 2012, kapitel 6; Pawlina, 7. udgave, kapitel 5.
e. steroid- og polypeptidsecernerende endokrine kirtler. Geneser, 2012, kapitel 7; Pawlina, 7.
udgave, kapitel 5.
f. tværstribning, indskudsskiver, en centraltstillet kerne, forgreninger af celler. Geneser, 2012,
kapitel 13; Pawlina, 7. udgave, kapitel 11.
g. i) inderside af cellekerner, ii) neuroners soma (delvist i dendritter), iii) basallamina, iv)
knoglemarv. ECB, 4. udgave, kapitel 17; Geneser, 2012, kapitel 6, 10 og 14; Pawlina, 7. udgave, kapitel 5, 10 og 12.
h. skeletmuskelfiber, osteoklast. Geneser, 2012, kapitel 12 og 13; Pawlina, 7. udgave, kapitel 8 og 11.
i. kollagen type I og kollagen type II. Geneser, 2012, kapitel 8 og 12; Pawlina, 7. udgave, kapitel 6 og 7.
j. neurofilamenter, ii) keratin filamenter, iii) vimentin filamenter. ECB, 4. udgave, kapitel 17.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

1.
a. Beskriv histogenesen for det væv, der initialt dannes i bindevævet (første delproces).
b. Beskriv histogenesen for det væv, der efterfølgende dannes i det centrale område af figur 1
(anden delproces).

A

1.
a. I det centrale område på billedet ses et primært ossifikationscenter. Ved (endo)chondral
forbening dannes knoglevævet i en præformeret template af hyalin brusk. Dannelse af hyalin brusk
tager udgangspunkt i et mesenchym (udifferentieret, ’primitivt’ bindevæv) i fosteret. Her vil
mesenchymceller fortættes og uddifferentieres til chondroblaster. De tætliggende chondroblaster i
bruskanlægget begynder at secernere fibre (bl.a. kollagenmolekyler, der ansamles til kollagen type
II) og grundsubstans (bl.a. proteoglykaner og glycosaminoglykaner), og vil således efterhånden
være omgivet af ECM, og vil herefter betegnes chondrocytter. Sideløbende anlægges et perichondrium fra det omgivende mesenchym, således at brusken omgives af en bindevævshinde
med chondrogene progenitorceller/mesenchymceller og fibroblaster. Brusken vil herefter vokse ved
interstitiel vækst ved at chondrocytter i den eksisterende brusk prolifererer. Hyalin brusk kan
desuden vokse appositionelt ved at mesenchymceller/chondrogene progenitorceller omkring
bruskanlægget/i perichondriet rekrutteres til at differentiere til chondroblaster. Geneser, 2012,
kapitel 12; Pawlina, 7. udgave, kapitel 7 og 8.
b. I et primært ossifikationscenter hypertrofierer chondrocytter, således at lakunerne vokser i
størrelse og bruskmatrix reduceres til tynde septa mellem lakunerne. Den ekstracellulære matrix
undergår forkalkning (hvorunder ECM bliver mere basofilt), og chondrocytterne undergår
apoptose. Sideløbende med dette undergår det omgivende perichondrie forandringer til periost, og
vil herefter indeholde osteoprogenitorceller der kan uddifferentiere osteoblaster. Omkring brusken i
det primære ossifikationscenter dannes fra periost et tyndt lag knoglevæv, den periostale manchet,
svarende til processen ved intramembranøs/desmal forbening. Denne manchet gennembrydes
derefter ved osteoklastaktivitet, hvorved der dannes en indvæksttap, hvor et vaskulært bindevæv
herefter vil trække ind til bruskvævet. Her vil mesenchymale celler bl.a. uddifferentieres til
osteoblaster, som påbegynder nedlægning af knoglematrix ovenpå den forkalkede bruskmatrix.
Dette umodne væv bestående af (eosinofilt) knoglevæv med centrale områder af (basofilt) forkalket
brusk bliver efterfølgende resorberet af osteoklaster eller remodelleret til modent knoglevæv ved
reguleret osteoklast og osteoblastaktivitet. Geneser, 2012, kapitel 12; Pawlina, 7. udgave, kapitel 7
og 8

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

cAMP er en vigtig sekundær messenger i eukaryote celler.
1.
a. Angiv navnet på det enzym som syntetiserer cAMP.
b. Angiv substratet for dette enzym.
c. Angiv navnet på det enzym som hydrolyserer cAMP.

A

1.
a. Adenylyl cyklase (adenylat cyklase).
b. ATP.
c. cAMP fosfodiesterase.
ECB, 4. udgave, kapitel 16.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q
  1. Beskriv et protein som kan hæmme syntesen af cAMP
A
  1. Det heterotrimere G-protein Gi, som består af en alfa, en beta og en gamma subunit, kan hæmme
    adenylyl cyklasen og dermed cAMP syntese. ECB, 4. udgave, kapitel 16.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q
  1. Redegør, ved hjælp af en skitse, for en signaleringsvej som leder til syntese af cAMP med start
    fra receptoraktivering.
A
  1. ECB, 4. udgave, figur 16.25. Ligand binding til en GPCR vil resultere i en konformationsændring
    af receptoren, hvorefter denne kan binde et Gs protein. Dette fører til en konformationsændring af
    G-proteinet, og GDP bundet til G-proteinets alfa-subunit vil dissociere fra denne, hvorefter GTP
    bindes og alfa-subuniten dissocierer fra betagamma (det vil også være korrekt at svare, at alfa,
    beta og gamma forbliver associeret). G-proteinets alfa-subunit vil nu aktivere adenylyl cyklasen,
    som derefter syntetiserer cAMP fra ATP. ECB, 4. udgave, kapitel 16.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Enzymet, som syntetiserer cAMP, udtrykkes i mange isoformer. Figur 1 viser strukturen af en af disse.

Figur 1. cAMP syntetiserende protein. Proteinet består af fire peptidkæder. Fra Wikipedia.
4. Redegør for strukturen af enzymet i figur 1. Redegørelsen skal indeholde termerne subunit, domæne, primær, sekundær, tertiær og kvaternær struktur. Flere isoformer af de cAMP syntetiserende proteiner er membranbundne. Membranbundne proteiner udgør ca. 30% af en eukaryot celles proteiner. Mange af disse er indsat i membranen via en enkelt transmembran alfa-helix eller via flere alfa-helixer, hvoraf en eller flere er amfifatiske (amfifile).

A
  1. Da proteinet består af fire peptidkæder, vil dets kvaternære struktur bestå af fire subunits. Det er
    ikke tydeligt, om proteinet indeholder domæner, som er defineret som segmenter af en
    polypeptidkæde, der selvstændigt kan folde op uafhængigt af resten af peptidkæden. Den tertiære
    struktur er en peptidkædes tredimensionelle struktur og dannes af intramolekylære
    interaktioner/bindinger mellem aminosyrernes sidegrupper og backbone. Proteinets sekundære
    struktur består af både alfa-helixer og beta-sheets (loops og random coil). Den primære struktur,
    som er aminosyresekvensen, kan ikke aflæses af figuren. ECB, 4. udgave, kapitel 4.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

5.

a. Angiv en protein-type som er indsat i membranen via en enkelt transmembran alfa-helix.
b. Angiv en protein-type som er indsat i membranen via flere alfa-helixer, hvoraf en eller flere er amfifatiske.

A

5.

a. Receptor tyrosin kinaser. (Mange fyldestgørende svar). ECB, 4. udgave, kapitel 16.
b. Ionkanaler. (Mange fyldestgørende svar). ECB, 4. udgave, kapitel 11.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q
  1. Forklar, med udgangspunkt i proteinets primære struktur, hvorledes de amfifatiske alfa-helixer er orienteret i membranen. Tag udgangspunkt i den valgte protein-type i spørgsmål 5b.
    (5b. Angiv en protein-type som er indsat i membranen via flere alfa-helixer, hvoraf en eller flere er amfifatiske.)
A
  1. Ionkanaler, som er transmembrane ”multi pass” proteiner, indeholder amfifatiske (amfifile) alfahelixer.
    De amfifatiske alfa-helixer vil være arrangeret således, at sidekæderne fra de apolære
    aminosyrer interagerer med de hydrofobe kulbrintehaler i fosfolipiderne, mens sidekæderne fra de
    polære/ladede aminosyrer danner en hydrofil pore gennem lipid-dobbeltlaget. ECB, 4. udgave, kapitel
    4 og 11.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

eukaryote celler bliver fosfolipider udelukkende syntetiseret i den indre leaflet af membranen i endoplasmatisk reticulum (den side af dobbelt-lipidmembranen som vender ud mod cytosolen). På trods af dette er fosfolipiderne ligeligt fordelt i begge leaflets i membranen i endoplasmatisk
reticulum.

  1. Redegør for hvorledes fosfolipider bliver ligeligt fordelt i membranen i endoplasmatisk reticulum.
A
  1. Transport af fosfolipider fra det ene monolag til det andet monolag af en lipid-dobbeltlaget membran
    foregår kun meget sjældent spontant (flip-flop). I endoplasmatisk reticulum er denne transport
    katalyseret af enzymer, de såkaldte scramblaser, som tilfældigt udvælger fosfolipider fra det ene
    monolag af membranen og indsætter dem i det andet. Som resultat heraf bliver fosfolipiderne
    distribueret ligeligt mellem de to monolag i membranen i endoplasmatisk reticulum. ECB, 4. udgave,
    kapitel 11.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Fosfolipider er derimod asymmetrisk fordelt i de to leaflets i plasmamembranen.
8. Redegør for hvordan denne asymmetriske fordeling opstår.

A
  1. Når membraner som vesikler afknoppes fra endoplasmatisk reticulum og fusioneres med Golgi
    apparatet, vil de her komme i kontakt med andre enzymer, de såkaldte flippaser, som selektivt fjerner
    fosfatidylserin og fosfatidyletanolamin fra ydre leaflet (det noncytoplasmatiske monolag) og indsætter
    dem i indre leaflet (det cytoplasmatiske monolag). Denne transport af fosfatidylserin og
    fosfatidyletanolamin til indre leaflet, efterlader fosfatidylcholin og sphingomyelin opkoncentreret i ydre
    leaflet. Når membraner herefter afknoppes fra Golgi apparatet og fusionerer med plasmamembranen,
    vil disse flippaser og tilsvarende flippaser i plasmamembranen opretholde en asymmetrisk fordeling af
    fosfolipider i plasmamembranen. ECB, 4. udgave, kapitel 11.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

En oprensning af identiske DNA molekyler blev kløvet med restriktionsenzymerne EcoRI og NotI, og de dannede DNA restriktionsfragmenter blev herefter adskilt ved gel-elektroforese (se figur 2).
DNA fragmenter af kendt størrelse blev derudover anvendt som størrelsesmarkører. Modificeret fra ECB, 4. udgave.

  1. Forklar hvorvidt de anvendte DNA molekyler er lineære eller cirkulære.
  2. Tegn et DNA restriktionskort med angivelse af skæringssteder for de anvendte restriktionsenzymer samt størrelserne på DNA restriktionsfragmenterne.
A
  1. Ud fra restriktionsenzym skæringerne ses det, at de originale DNA molekyler har en størrelse på 10 kb. Ved skæring med NotI alene kan det ikke udelukkes, at DNA molekylerne er lineære, idet både lineære DNA molekyler uden et skæringssite for NotI og cirkulære DNA molekyler med ét (eller intet) skæringssite for NotI vil give ét bånd. Det kan imidlertid udelukkes, at de originale DNA molekyler er lineære, hvis man sammenligner resultatet af NotI skæringen alene med resultatet af EcoRI skæringen alene og med resultatet af dobbeltskæringen (NotI + EcoRI).
    Det ses, at skæring med EcoRI alene frembringer to DNA restriktionsfragmenter på henholdsvis 6 kb og 4 kb. I dobbeltskæringen er 4 kb DNA restriktionsfragmenterne yderligere kløvet af NotI til 1
    og 3 kb DNA restriktionsfragmenter. De originale DNA molekyler må derfor indeholde et enkelt kløvningssite for NotI. Ud fra dette, kan det konkluderes, at de originale DNA molekyler er cirkulære, idet lineære DNA molekyler med et NotI skæringssite ville resultere i to DNA
    restriktionsfragmenter. Et svar der forklarer, at DNA molekylet er cirkulært, fordi skæring med NotI frembringer ét fragment (svarende til at der i DNA molekylet er et skæringssite for NotI), vil ligeledes kunne være fyldestgørende. ECB, 4. udgave, kapitel 10; øvelse 2; metodeoversigt.
  2. En cirkel på 10 kb med 2 EcoR1 sites og 1 Not1 site og størrelserne 1, 3 og 6 kb. ECB, 4. udgave, kapitel 10; øvelse 2; metodeoversigt.
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Den afrikanske sporefrø (Xenopus laevis) benyttes ofte som modelsystem til at studere cellulære
processer. Oocytter fra disse frøer er relativt nemme at udføre laboratorie-eksperimenter på, da både
celler og kerner er store. Oocytter dannes ved meiose ud fra diploide kønsceller. Ved meiose opstår
genetisk variation i de resulterende oocytter, blandt andet ved såkaldt overkrydsning.
1.
a. Angiv i hvilken fase overkrydsningen sker.
b. Beskriv hvad der, ud over overkrydsning, er årsag til, at oocytterne bliver genetisk forskellige.

A

1.
a. Profase I.
b. Under meiose I sker en tilfældig segregering af maternale og paternale homologe kromosomer.
ECB, 4. udgave, kapitel 19.

17
Q

Efter befrugtning vil zygoten påbegynde mitotiske delinger. De tidlige celledelinger foregår hurtigt
og finder sted uden, at der sker en væsentlig forøgelse af den totale cellemasse.
2. Redegør for hvilke faser af cellecyklus, der må være kraftigt reduceret under de tidlige
embryonale celledelinger.

A
  1. Idet cellestørrelsen omtrentligt halveres ved hver celledeling, vil den totale cellemasse under de
    tidlige celledelinger forblive næsten den samme, såfremt G1 og G2 faserne er kraftigt reduceret.
    ECB, 4. udgave, kapitel 18.
18
Q

En forsker har radioaktiv mærket en blanding af forskellige typer RNA: mRNA (transskriberet fra
genet DHFR), U6 snRNA og methionin-tRNA (tRNAmet), som herefter injiceres ind i kernen på
oocytter. Forskeren isolerede derefter RNA fra intakte oocytter (T), fra oocyt-cytoplasma (C) og fra
oocyt-kerner (N) enten umiddelbart efter RNA injektionen (0 timer) eller 3 timer efter RNA
injektionen. Herefter blev indholdet af radioaktivt mærket RNA i de tre oprensninger analyseret ved
gel-elektroforese.

Figur 1. Gel-elektroforese af radioaktivt mærket RNA fra intakte oocytter (T), fra oocyt-cytoplasma
(C) og fra oocyt-kerner (N). Oprensningen er udført enten umiddelbart efter injektion af radioaktivt
mærket RNA (0 timer) eller 3 timer efter injektionen af RNA. Båndenes intensitet afspejler
mængden af radioaktivt mærket RNA. Modificeret fra Alberts, The Problems Book, 2015.
3. Forklar, med udgangspunkt i figur 1, hvorledes forskeren kan konkludere, at kernemembranerne
har været intakte efter injektion af det radioaktivt mærkede RNA.

A
  1. Til tiden 0 timer kan der ikke detekteres radioaktivt mærket RNA i den cytoplasmatiske fraktion,
    og signalet fra T- og N-fraktionerne har samme intensitet. Man kan derved konkludere, at intet
    radioaktivt mærket RNA er lækket ud fra kernerne, og at kernemembranerne derfor er intakte efter
    injektionen. ECB, 4. udgave, kapitel 10 og metodeoversigt.
19
Q

U6 snRNA indgår sammen med U1, U2, U4 og U5 snRNA i en struktur i cellen.
4. Beskriv funktionen af denne struktur.

A
  1. U1, U2, U4, U5 og U6 snRNA udgør sammen med proteiner ”small nuclear
    ribonucleoproteiner” (snRNP), som tilsammen danner spliceosomet, der udfører udsplejsningen af
    introns fra præ-mRNA. I spliceosomer genkender snRNPer splejsningssekvenser via
    komplementære baseparringer mellem deres RNA komponenter og splejsningssekvenser i præmRNAet
    og de medvirker derved i selve splejsningsprocessen. ECB, 4. udgave, kapitel 7.
20
Q
  1. Forklar ændringen i intensiteten af båndet for radioaktivt mærket DHFRmRNA i T-oprensningen
    fra 0 til 3 timer.
A
  1. Signalet for radioaktivt mærket DHFRmRNA i T-fraktionen er mindre intenst efter 3 timer i forhold
    til tiden 0 timer. Dette må skyldes, at der i løbet af 3 timer er sket en nedbrydning af radioaktivt
    mærket DHFRmRNA i oocytterne. ECB, 4. udgave, kapitel 7og 10 samt metodeoversigt.
21
Q
  1. Forklar hvorvidt resultaterne i figur 1 efter 3 timer er i overensstemmelse med funktionen af
    mRNA, U6 snRNA og tRNAmet.
A
  1. For celler ved tiden 3 timer er alt det radioaktivt mærkede DHFRmRNA og tRNAmet eksporteret til
    cytoplasmaet. Denne lokalisering er i overensstemmelse med funktionen af disse molekyler, da
    mRNA translateres til protein i cytoplasmaet, og tRNAmet’s overordnede funktion er at levere
    aminosyren methionin til denne proteinsyntese. U6 snRNA er efter 3 timer udelukkende lokaliseret i
    kernen, hvilket er i overensstemmelse med, at spliceosomet udfører sin funktion i kernen (se
    spørgsmål 4). ECB, 4. udgave, kapitel 7 og 10 samt metodeoversigt.
22
Q

I frøers oocytter findes mange kopier af en oocyt form af 5S rRNA genet. Disse gener
transskriberes i oocytter, mens de ikke transskriberes i somatiske celler.
7. Forklar hvordan en somatisk celle kan inaktivere transskriptionen af specifikke gener, som f.eks.
oocyt formen af 5S rRNA genet, gennem cellegenerationer.

A
  1. Områder af kromatinet kan være kondenseret som et resultat af DNA methylering og histon
    modifikationer. Dette vil betyde, at generne for oocyt formen af 5S rRNA ikke er tilgængelige for
    transskription i somatiske celler. Grunden til at disse gener forbliver inaktive på alle senere stadier
    i frøens udvikling er, at de epigenetiske ændringer nedarves fra en cellegeneration til den næste.
    ECB, 4. udgave, kapitel 5 og 8.
23
Q

5S rRNA genet reguleres af transskriptionsfaktoren TFIIIA, som binder specifikt til 5S rRNA genet.
Figur 2. To af fire mulige basekonfigurationer. Modificeret fra MBOC, 6. udgave.

  1. Forklar, ved brug af figur 2, hvorledes transskriptionsfaktorer kan binde sekvensspecifikt til
    dobbeltstrenget DNA.
A
  1. Transskriptionsfaktorer kan binde til en specifik DNA sekvens via nonkovalente bindinger mellem
    proteinet og de basepar, som er eksponeret i major groove i DNAet. I basekonfigurationerne i figur
    2 vil disse bindinger inkludere hydrogenbindinger med de markerede oxygen, nitrogen og
    hydrogenatomer samt hydrofobe interaktioner med methylgruppen på thymin. ECB, 4. udgave,
    kapitel 8; problem 8.2.
24
Q

I tarmepithelet er den Na+-drevne glukosetransportør (SGLT) lokaliseret i den apikale del af
plasmamembranen, hvor dens rolle er at transportere glukose fra tarmlumen ind i epithelcellen.
1. Redegør for hvorledes denne glukosetransportør forbliver fastholdt i den apikale del af
plasmamembranen.

A
  1. En sandsynlig mekanisme er via tight junctions, som er placeret som et bælte lateralt lige under
    den apikale overflade, hvorved de forhindrer, at de apikale glukosetransportører diffunderer til den
    basolaterale membran. ECB, 4. udgave, kapitel 20; materiale til SAU8 og SAU9.
25
Q
  1. Angiv tre andre måder hvorved membranproteiner kan fastholdes et givent sted i
    plasmamembranen.
A
  1. Membranproteiner kan fastholdes et givent sted i plasmammembranen via kobling til
    intracellulære proteiner (der f.eks. forankres i cytoskelettet); via kobling til proteiner i den
    ekstracellulære matrix; eller via kobling til proteiner udtrykt på en nabocelle. ECB, 4. udgave,
    kapitel 11; materiale til SAU2.
26
Q

En forsker anvender to forskellige cellelinjer til at undersøge glukosetransport: Den ene cellelinje
udtrykker kun en glukosetransportør af uniportertypen (carrier) og den anden cellelinje udtrykker
kun en Na+-koblet glukosetransportør (cotransportør).
3. Redegør for de to transporttypers energiforbrug.

A
  1. Uniporteren (carrieren) udfører passiv transport og forbruger dermed ikke energi. Cotransportøren
    udfører sekundær aktiv transport og benytter sig dermed af den energi, der er
    indeholdt i den elektrokemiske gradient for Na+. ECB, 4. udgave, kapitel 12; materiale til SAU3.
27
Q
  1. Redegør for forskelle og ligheder mellem kanaler og uniporteres måde at transportere
    ioner/molekyler.
A
  1. Begge faciliterer passiv transport over cellemembranen. Når kanalen er åben, strømmer ioner
    igennem, mens uniporteren binder sit substrat og transporterer det, samtidig med at proteinet
    undergår konformationsændringer. ECB, 4. udgave, kapitel 12; materiale til SAU3
28
Q

Ved et uheld har forskeren glemt at markere de petriskåle, som de to forskellige cellelinjer dyrkes i.
Han vælger nu eksperimentelt at undersøge, hvilken cellelinje der indeholder hvilken type
transportør. Han udfører et forsøg, hvor han tilsætter 20 mM glukose til dyrkningsmediet (som har
et meget større samlet volumen end cellernes intracellulære volumen og indeholder fysiologiske
ionkoncentrationer). Derefter måler han efter et givent tidsrum den intracellulære
glukosekoncentration i cellerne fra hver af de to petriskåle. I den første petriskål (A) indeholder
cellerne en intracellulær glukosekoncentration på 20 mM, og i den anden petriskål (B) indeholder
cellerne en intracellulær glukosekoncentration på 40 mM.
5. Redegør for hvilken type glukosetransportør cellerne udtrykker i henholdsvis petriskål (A) og (B).

A
  1. A indeholder cellelinjen som udtrykker uniporteren. Da denne transport er passiv, vil glukose
    ikke kunne transporteres mod sin koncentrationsgradient, og den intracellulære
    glukosekoncentration vil derfor ikke kunne overstige koncentrationen af glukose i mediet. B
    indeholder cellelinjen, som udtrykker den Na+- koblede glukosetransportør. Denne kan ved
    sekundær aktiv transport transportere glukose mod glukoses koncentrationsgradient, hvorved
    cellen kan akkumulere glukose. ECB, 4. udgave, kapitel 12; materiale til SAU3.
29
Q
  1. Redegør for hvorvidt en hyperpolarisering af cellernes membranpotential, under et ellers identisk forsøg, vil påvirke den intracellulære glukosekoncentration i de to cellelinjer.

Ved et uheld har forskeren glemt at markere de petriskåle, som de to forskellige cellelinjer dyrkes i.
Han vælger nu eksperimentelt at undersøge, hvilken cellelinje der indeholder hvilken type
transportør. Han udfører et forsøg, hvor han tilsætter 20 mM glukose til dyrkningsmediet (som har
et meget større samlet volumen end cellernes intracellulære volumen og indeholder fysiologiske
ionkoncentrationer). Derefter måler han efter et givent tidsrum den intracellulære
glukosekoncentration i cellerne fra hver af de to petriskåle. I den første petriskål (A) indeholder
cellerne en intracellulær glukosekoncentration på 20 mM, og i den anden petriskål (B) indeholder
cellerne en intracellulær glukosekoncentration på 40 mM.

A
  1. Uniporteren er ikke spændingsafhængig, så glukosekoncentrationen er uændret i cellelinjen som
    udtrykker uniporteren, hvilket vil sige 20 mM. Co-transportøren er derimod spændingsafhængig,
    fordi transporten drives af Na+s elektrokemiske gradient. Idet en hyperpolarisering vil øge den
    elektriske kraft på Na+ vil transporten af Na+ og glukose øges, og den intracellulære
    glukosekoncentration vil ved forsøgets afslutning være højere end de 40 mM, som måles efter det
    første forsøg. ECB, 4. udgave, kapitel 12; materiale til SAU3.
30
Q

Høj glukosekoncentration er vist at påvirke proliferation af tarmepithelceller fra overvægtige mus.
Figur 1 viser effekten af 20 mM glukose i dyrkningsmediet på cyklin D1 (G1-cyklin) i tarmepithelcellelinjen
CT26.

Figur 1. Lysater fra CT26 celler, stimuleret med 20 mM glukose (Glu) fra 0 til 240 minutter, er
analyseret ved brug af western blot og antistoffer rettet mod cyklin D1 (G1-cyklin) og β-aktin.
Modificeret fra Mao et al., Diabetes, vol. 62, 2013.
8. Forklar med udgangspunkt i figur 1 hvorledes glukose må forventes at påvirke CT26
proliferation. Svaret skal inkludere en mulig forklaring på, at der observeres to cyklin D1 bånd.

A
  1. Forsøget viser, at når CT26 cellerne udsættes for 20 mM glukose i en time eller derover, øges
    mængden af cyklin D1 i cellerne. Dette kan skyldes, at ekspressionen af cyklin D1 stimuleres af
    glukose, eller at nedbrydningen af cyklin D1 reduceres ved tilsætning af glukose. Mængden af β-
    aktin, som fungerer som loadingkontrol, er ens i alle prøver og viser, at der er tilsat samme
    mængde total protein i alle brønde under udførelsen af SDS-PAGEN. De to cyklin D1 bånd tyder
    på, at cellerne udtrykker to splicevarianter (en redegørelse for at det mindste bånd er et
    nedbrydningsprodukt, eller at det øverste bånd er cyklin D1 glykosyleret på adskillige sites, vil
    ligeledes et være fyldestgørende svar). Cyklin D1 (G1 cyklin) danner sammen med en Cdk et G1-
    Cdk kompleks, som er nødvendigt for cellens progression gennem G1 fasen. G1-Cdk (og G1/S-Cdk)
    fosforylerer bl.a. Rb proteinet, hvilket resulterer i, at cellen kan passere restriktionspunktet. Det må
    derfor forventes, at 20 mM glukose stimulerer CT26 proliferation. ECB, 4. udgave, kapitel 18 og
    Panel 4-5; metodeoversigt.