celbio 1 - Van Eynde - exam week Flashcards
deze retrovirussen coderen voor een reverse transcriptase:
HIV, RNA tumor virussen
deze reverse transcriptases komen voor in eukarya
- telomerase
- retrotransposons
COVID-19 codeert voor een…?
RNA-dependent RNA polymerase
De genetische code is niet overlappend MAAR welke uitzonderingen zijn er?
- sommige bacteriën en virussen
- ook soms in humaan genoom
“De genetische code is gedegenereerd.”=> hoeveel tRNA’s voor hoeveel codons?
+/-35 tRNAs voor 61 (64 met de stopcodons) codons
er zijn 2 opties voor een sequentie met maar 2 verschillende AZ’en in: hoe heten ze en hoe zien ze eruit?
- Copolymeren: ABA-ABA-BAB-ABA-BAA-ABA-AABA (random)
- Alternerend :ABA-BAB-ABA-BAB-ABA (afwisselend)
waar ligt het discriminator element? in welke organismen?
ligt downstream van de -10 sequentie; te vinden bij prokarya aan de bacteriële promotor
Hoe ziet de Pribnow box eruit? Hoe ziet de -35 sequentie eruit?
@prokarya=> (-10 sequentie) = TATAAT
(-35 sequentie) = TTGACAT
welke groeven ken je in RNApolymerase bij prokarya?
1) beta pincer = houden van ss DNA (displaced)
2) beta’ (accent) pincer = houden van RNA-DNA heteroduplex
3) beta flap = herwinden van de dsDNA (dicht bij de beta pincer)
4) Exit = RNA exit
proofreading leest een foute nucleotide; wat gebeurt er?
1) RNApol wacht, NT gaat eraf
2) RNApol gaat achteruit, fout NT + vorige NT gaan eraf (NT kan functioneel worden als ribozyme)
terminatie van transcriptie bij prokarya: 2 opties
1) Rho-onafhankelijk = GC-rijke (haripin loop) + UUUUU
2) Rho-afhankelijk = Rho is een ATP-afhankelijke helicase die de heteroduplex uit elkaar haalt
welke RNApolymerase heeft als functie de 5S rRNA eenheid transcriptie? in welke organismen is dit?
RNApol III
Wat zijn de overgeschreven units van RNApol 1? Waar vindt het plaats?
- 28S rRNA
- 18S rRNA
- 5,8S rRNA
@nucleolus (ALS ENIGE)
geef RNApol 1 promotor
[-180;-107] = up-stream [-45;+20] = kern promotor => hier ligt TSS in (+1)
Geef de RNApol 2 promotor
BRE=>TATA(-25)=>Inr(bevat TSS)=>DPE
BRE = TFIIB Recognition Element DPE = Downstream Promotor element
Geef volgorde van associatie in het pre initiatie complex van de transcriptie:
Op TATA-box: TF2D(met TBP = TATA-BindingProt.)=>A en B=>F (met RNApol 2)=> E en H
terminatie signaal van de RNapolymerasen (eukaryoten):
1: 18nt terminatie signaal herkenning
2: stoppen 10-35 nt na herkenning polyA-signaal (AAUAAA)
3: UUUUU regio
Waarom gebruikt men EMSA?
controle “Bindt het eiwit aan het DNA?”
juist/fout: Spacers worden nooit afgeschreven
FOUT!=> worden wel afgeschreven ‘intron’ achtig
Hoe bekom je een inosine (I) nucleotide?
Deaminering van adenine (A)
noem de eigenschappen van 5’-capping:
- altijd pas NA initiatie
- 7-methylguanosine
- 5’-5’ binding ipv. 5’-3’
- soms methylering van 1e en 2e ribose
Spliceosoom: Waar bindt de U2 snRNP?
U2 bindt aan de A “branch point” => hier zal “GU” start sequentie van intron binden ter vorming van de lariat.
functie van Cajal Bodies; Speckles:
Cajal Bodies: snoRNA en snRNA processing
Speckles: interchromatine clusters, RNA stockage
functie van APOBEC3G:
= een antivirale factor
=> deoxycytidine deaminase (A wordt een U) ter vernietiging van vreemd ssDNA
Hoeveel verschillende aminoacyl-tRNA’s zijn er?
22:
- 20 voor de aminozuren
- 2 bijzonder voor 21e en 22e AZ (selenocysteïne en pyrrolysine)
Welke reactie geeft energie voor de aminoacyl-tRNA synthetase?
pyrofosfatase (PPi + H20 –> 2Pi) zeer exergonische reactie
initiatie translatie bij prokarya:
binding van IF1,2 en 3 aan 30S subunit => 2 heeft een GTP gebonden
Wat doet de Shine Dalgarno sequentie?
= seq. in mRNA dat complementair is aan het +/- 3’ uiteinde van het 16SrRNA=> binding van mRNA aan het ribosoom
initiatie translatie bij eukarya:
aan 40S subunit van ribosoom: eIF(1A; 1; 2(GTP gebonden); 3; 5) aan mRNA (aan 5'kant): eiF[4E(GTP gebonden = actief dan); 4G; 4A(GTP niet gebonden = actief dan); 4B]
We noemen de som van E, G enA ook wel eIF4F
Geef me de Kozak sequentie:
ACC AUG G
Geef de functies van EF-TuGTP/GDP en EF-GGTP/GDP:
EF-Tu: (=GEF) moet aminoacyl-tRNA’s aanbrengen en doen binden op de A-site van het ribosoom; weer dissociatie door hydrolyse. EF-Tu wordt weer “opgeladen” door EF-Ts
EF-G (=GEF) moet 50S of 60S subunit een plaatsje opschuiven (TRANSLOCATIE) zodat A-site weer vrijkomt voor nieuwe tRNAs.
Dit zijn processen in bacteriën, maar zijn gelijkend in eukarya (enkel anderen namen voor de GEFs)
in welke organismen komt Methionyl-tRNA^fMet voor?
NIET in eukaryoten!! in prokarya, voornamelijk bacteriën.
Hoe veel ATP’s worden verbruikt tijdens de translatie?
Bacteria (8) - Eukarya (9)
Initiatie: 3 4
elongatie: 4 4
terminatie: 1 1
nog is +1 per foute AZ insert!
een goed voorbeeld van een chaperone is…. Wat doet dit? Hoe is het opgebouwd?
Hsp60=> binden van een peptide (in totaal 14ATP) om te vouwen (een chaperone assisteert de correcte vouwing van een eiwitketen)
GroEL/GroES complex
- GroEL = 2 heptameer ringen
- GroES = 1 hetpameer ring
Welke oplossingen kent een organisme tegen mutaties tijdens de translatie?
1) Nonsense suppressor tRNA
invoegen van ander AZ, beter fout AZ dan een premature stopcodon
2) Nonstop mRNA Decay
afbraak van een mRNA zonder stopcodon, adhv. ribonuclease
3) Nonsense mediate mRNA decay
herkenning van premature stopcodons, zodra STOP tussen 2 EJC-complexen ligt=> afbraak van het mRNA (STOP moet namelijk normaal gezien in het laatste exon liggen, dus dat is NA het laatste EJC-complex
Geef de post-translationele modificaties en ook waar ze worden toegepast:
1) Methylering
- Lys; Arg=> op de aminogroep
2) Acetylering
- Lys=> op aminogroep
3) Fosforylering
- Ser; Thr; Tyr=> op hydroxylgroep
4) Glycosylering (suikergroep erop)
- O linked: Ser; Thr
- N linked: Asn
Glucose inhibeert adenylaat cyclase waardoor het minder cAMP wordt geproduceerd, dit noemen we….
katabolische repressie
Trp-operon wordt beïnvloed door haar eindproduct. We noemen dit:
repressie door eindproduct; Trp is een co-repressor
Vergelijk: Ribo schakelaars in E.coli en B. subtilis:
1) B. subtilis: attenuatie in operon voor FMN-FAD synthese, binding van riboschakelaar op riboRNA stopt de transCRIPTIE
2) E.coli: NIET in operon (ook synthese FMN en FAD = de riboflavines) binding stopt de transLATIE
3 soorten “potentie”:
1) omnipotent/totipotent=> volledig organisme (zygote)
2) pluripotent=> alle lichaamscellen (embryonale stamcel)
3) multipotent=> meeste lichaamscellen (adulte stamcel)
Wat is het nadeel aan Ips?
Weinig controle => vergrote kans op tumoren… (=therapeutisch klonen met ge de-differentieerde stamcellen)
Hoe zijn lymfocyten zo gevarieerd in hun voorkomen?
$ verschillende genomen
=> DNA-herschikkingen
=> verhoging in aantal mutaties (BER en AID helpen hier bij)
BER = Base-Excision-Repair: AID = Activator Induced cytidine Deaminase
Op wiens chromosoom is het UBE3A-gen normaal gezien gemethyleerd?
vaderlijke chromosoom=> moederlijke deletie hier veroorzaakt dus een tekort aan UBE3A ligase: Angelmann-syndroom
Om een hemi-gemethyleerde DNA-sequentie te vervolledigen is er een enzym:
DNMT-1 = DNAMethylTransferase-1
vertel iets over proximale controle-elementen in de RNApol 2 promotor:
- GCbox [-100]
- CAATbox [-80]
- octameer
=> controle elementen tot aan -200
DNA-bindingsdomeinen: vergelijk 1)helix-turn-helix met 2) helix-loop-helix
1) helix-turn-helix = 2 delen, 1 herkenning en 1 stabilisé
2) helix-loop-helix = 2x2 delen, 2 herkenning(lang) en 2 stabilisé(kort)
Hoe heet het respons element waar de STAT dimeer op bindt in de kern?
ISRE = Interferon Stimulerend Respons Element
bij Heatshock-protein leidt ……van de gebonden HSTF tot activering van transcriptie
fosforyleing
Homeotische TF’en zijn belangrijk bij:
- embryonale ontwikkeling van het lichaamsplan, er is duidelijk COLLINEARITEIT tussen de aanwezige genen in het lichaam en de volgorde van voorkomen in de HOX-homeotische TF’en bij de mens
2 bijzondere factoren in translatie initiatie: eIF2 en eIF4E:
eIF2 is actief ZONDER fosfaat, inactief MET fosfaat
eF4E is actief MET fosfaat, inactief ZONDER fosfaat
Heem inhibeert de kinase(=inactivatie) van eIF2
vertel: Exosoom versus P-bodies
Exosoom: 3->5 afbraak mRNA
- inkorting polyA-staart
- afbraak PABP
- afbraak 5cap met enzymen
- afbraak mRNA in 3->5 met cytosolische exonuclease EXOSOOM
P-bodies: 5->3 afbraak mRNA
- inkorting polyA-staart
- afbraak 5cap
- afbraak mRNA in 5->3 richting met cytosolische exonuclease @P-bodies (mRNA Processing bodies)
Wat zijn de targets van si, mi, piRNA?
1) siRNA: virale mRNA
2) miRNA: endogene mRNA, in eukarya
3) transposon RNA/DNA (vooral in geslachtscellen)
Wat is een DEGRON?
AZ-Sequentie die wordt herkend door UBE3A; leidt tot ubiquitinering en daarna waarschijnlijk afbraak door proteasoom.
Vanaf welke grootte is Pulse-field DNA elektroforese handig?
groter dan 30kpbs
Controle of C al dan niet gemethyleerd is:
Hpa II en Msp 1 (2 restrictie endonucleasen)
HpaII kan niet knippen als 2e C gemethyleerd is;
MspI kan altijd
Geef de verschillen in humaan genoom tussen persoon A en B
0,3% verschillende nucleotiden (SNP) +/- 10miljoen
1,3% verschil in structurele eigenschappen (VNTR’s)
Wat is het verschil tussen Southern blot en Northern Blot
Northern Blot is gewoon Southern Blot maar dan vertrekkende vanuit RNA, eerst reverse transcriptase tot cDNA, dan Southern Blot met dat cDNA
Waarvoor dient micro-array analyse?
vergelijken van 2 mRNA’s uit verschillend weefsel om te kijken welke waar en hoezeer voorkomen (vb: lever RNA en hersen RNA)
Leg uit: monoklonaal en polyklonaal
monoklonaal: antilichaam herkent één epitoop van het antigen
polyklonaal: mix van antilichamen die elk verschilllende epitopen van het antigen herkennen
Hoe wordt Western Blotting nog genoemd?
Immunoblotting
Welke eiwit-eiwit interacties kunnen direct of indirecte interacties bevinden?
indirect:
- co-immunoprecipitatie
- Pull-down assay
direct:
- Yeast-2-Hybrid
- FRET
DNA target vector bevat het volgende:
- 2 homologe armen
- neo resistentie gen
- HSV-tk gen = viraal thymidine kinase gen
Knockouts worden zowel positief als negatief geselecteerd:
positief: neomycine
negatief: ganciclovir
Wat doet Cre-recombinase?
Knipt specifieke genen weg ALS ze tussen twee LoxP genen liggen, anders gebeurt er niets.
Bij cellen zonder centrosomen die toch een kernspoel vormen; waar binden Ran-GTP en Ran-GEF?
Ran-GTP bindt aan importine; => vrijstelling van eiwitten voor MT assemblage ter vorming van een kernspoel
Ran-GEF bindt aan chromosomen;
Hoe heet de histon variant die met de centromeren associeert?
CEN-PA; het is een variant van de H3- histon
In welke fase van de mitose fragmenteert de kernmembraan? Hoe gebeurt dit?
Dit gebeurt in de Pro-Metafase, het gebeurt door fosforylering van de lamine-eiwitten.
Cytokinese wordt gestimuleerd door….?
Rho-A-GTP
=> het stimuleert actine polymerisatie en activeert myosine
Geef een synoniemm voor Cdk1:
Cdc2
MPF = …?
CdK1 + mitotisch cycline
……. fosforyleert Rb zodat het dissocieert van….. tijdens de …..checkpoint.
1) G1- Cdk
2) E2F
3) G1/S transitie
Tijdens S-fase licensing zijn er 2 enzymen actief:
1) S-cyclase = fosforyleren van ORC en helicase loaders zodat ze niet opnieuw kunnen associëren met DNA
2) geminine = afhouden van MCM(=helicase) om nog eens te binden op ORC en helicase loaders
Geef een synoniem voor Mid-mitose controlepunt
Spindle Assembly, oftewel SAC
dit molecule is een gekende Cdk inhibitor:
TGFbeta; het is een groei-inhibitor
Welke caspases zijn initiators, welke zijn executioners?
8 en 9: initiators
3: executioner
Wat is/doet een executioner capsase (3)?
aspecifieke fosforyleringen die uiteindelijk lijden tot apoptose van de cel
Welke fases komen voor in de Profase 1?
Leptoteen=>Zygoteen=>Pachyteen=>Diploteen=>Diakinese
Leptoteen: start van de condensatie
Zygoteen: chromosomenparing en vorming synapsis
Pachyteen: synaps is vollledig(bivalente structuur); crossing-over; verdere condensatie
Diploteen: synapsis weg en enkel chiasmata is nog zichtbaar; mogelijkheid TOT tijdelijke STOP (voorbeeld bij oögenese)
Diakinese: maximale condensatie; aanmaak van de kernspoel en afbraak kernmembraan (anders dan mitose, daar is afbraak kernmembraan pas in pro-metafase!)
Het synaptonemaal complex vormt zich tussen…..
homologe chromosomen; en wel tijdens profase 1 (namelijk in het Zygoteen
Syndroom met een XXY genotype
Klinefelter
Leg uit: euploïd aneuploïd
Euploïd = correct aantal chromosomen (bij de mens is dit 2n=46) Aneuploïd = abnormaal aantal chromosomen (bv: trisomie 21, Klinefelter....)
bijzonder: polyploïdie = abnormaal aantal van alle chromosomen=> niet haploïd, niet diploïd, maar bv: triploïd,tetraploïd…
Dit syndroom heeft enkel X genotype
Turner Syndroom
Oögenese kent 2 stops tijdens de vervollediging van de meiose:
1) stop in Profase 1 (Diploteen)=> tijdelijke DEcondensatie voor celgroei (diameter gaat van 1micron tot 100micron!)
2) Metafase 2 => vlak voor de anafase 2 blijft de eicel hangen; bij versmelting met de mannelijke spermacel wordt de meiose afgerond. Geen bevruchting=> meiose wordt niet meer afgerond.
Het eiwit…… inhibeert het APC complex, dit heeft als effect de metafase2 stop van de oöcyt:
Emi2; fosforylering leidt tot ubiquitinering=> leidt tot afbraak in het proteasoom=> APC weer actief en zo kan de meiose 2 afgerond worden.
3 wetten van Mendel:
1) Onafhankelijkheidswet
2) Splitsingswet
3) Uniformiteitswet
Wat is een “temperate phage”?
(Bacterio)faag die haar genetische materiaal binnenbrengt in de bacterie. MAAR bijzonder: deze wordt ingewerkt in het bacterieel DNA=> dit is nu een pro-faag. Op die manier leeft de genetische info van de faag voort zonder dat nieuwe bacteriofagen gevormd hoeven worden door de bacterie.
Leg uit (situering: recombinatie in bacteriën) Transformatie versus Transductie
Transformatie = vreemd DNA raakt de bacterie binnen en recombineert een deel met het DNA van de bacterie=> vreemd DNA zit nu IN het bacterieel genoom
Transductie = techniek van transformatie die wordt toegepast door bacteriofagen
Wat is een R-factor?
= een plasmide met:
- F+ factor eigenschappen
- antibioticum resistentie gen
Dit mechanisme wordt gebruikt door een Hfr bacterie om een F+ bacterie te converteren tot een Hfr bacterie:
“Rolling Circle”
= knippen van 1 streng=> polymerisering aan het vrije stuk en ondertussen rolt de ene streng meer en meer af (zie p.15 van H25)
Herstel van dsDNA breuk kan 2 uitkomsten geven:
1) Gen conversie
2) Crossing-over
Wat is Spo11?
= endonuclease + rekruteert enzymen die 5’-uiteinden inkorten
Wat is Rad51?
= ssDNA bindingseiwit
Wat zijn de “Hallmarks” van kankercellen?
1) Onafhankelijk van groeifactoren
2) Ongevoelig aan groei-inhibitoren
3) Ontsnappen aan apoptose
4) Stimulatie van angiogenese
5) Onsterfelijkheid (telomerase)
6) Invasie en Metastase
Wat zijn Progenitor cellen?
- adulte stamcellen (die dus differentiëren tot de meeste cellen)
- “transit amplifying cells” => partiële differentiatie; symmetrisch (zowel differentiatie als delen)
Deze stoffen zijn inhibitoren van de angiogenese:
- angiostatine
- endostatine
- thrombospondine
Deze stimuleren de angiogenese:
- VEGF=> binden aan receptoren in endotheelcellen
- FGF=> induceren de celdeling
- MMP = Matrix-metallo proteïnasen = afbraak vaan extracellulaire matrix ter heraanleggen van de bloedvaten
daling van E-cadherine heeft als effect:
een verhoogde kans op invasie/metastase omdat cellen dan minder verankerd zijn
Op welke manieren brengen carcinogenen mutaties teweeg?
1) Breken van basenparing
2) crosslinken tussen genen
3) Covalente bindingen tussen bovenliggende basen (T-T door UV)
4) Verandering/verwijdering van ringbasen
5) DNA-breuken
Verschillende manieren voor proto-oncogen –> oncogen:
Hyperactief eiwit:
- Puntmutatie
- Chromosoom translocatie (vb: Philadelphia Syndroom)
- DNA herschikkingen (vb: NTRK-1 oncogen)
Excessieve eiwitproductie:
- Genamplificatie
- Chromosoom translocatie (vb: Burkitt Lymfoma)
- insertionele mutagenese
Vertel over: 1) Burkitt Lymfoma; 2) Philadelphia Syndroom; 3) oncogen ontstaan door DNA-herschikking
1) Burkitt Lymfoma
=> Myc-gen verschuift dicht naar actieve regio (door translocatie)=> effect is excessieve proteïne synthese; in combinatie met het EBV(Epstein Barr virus) geeft dit kanker
2) Philadelphia Syndroom
=> ABL en BCR zijn 2 genen, door translocatie komen ze bij elkaar te liggen en vormen zo het BCR-ABL oncogen=> constitutief actieve RTK
3) DNA herschikkingen
=> TPM-3 en NRTK-1 zijn 2 genen, door DNA herschikking overlappen ze bij elkaar en vormen zo het TRK-oncogen=> codeert voor een RTK-dimeer.
Deze 2 cyclinen/ Cdk’s komen verhoogd voor in respectievelijk sarcomas en borsttumoren:
in sarcomas = Cdk4
in borsttumoren = Cycline D1
Dit zijn enkele typische TSG’s:
- p53
- Rb
TSG = Tumor Suppressor Gen
HPV heeft 2 functionele moleculen die doelen op:
E6=> target p53; rekrutering van UBE3A naar p53 met afbraak tot gevolg
E7=> target Rb; competitie met Rb om te binden aan E2F; effect is VERGELIJKBAAR aan fosforylering van Rb
Rb = Retino blastoma
Het Destructie complex bestaat uit:
- GSK3
- APC (niet dezelfde als voordien haha)
- Axine
functie = Wnt-signaling en afbraak=> Wnt stimuleert celproliferatie; complex is nodig als regulatie factor
De verschillende onderdelen in NER:
- UVR-AB = herkenning van helix-distortie (=fout)
- UVR-C = endonuclease
- UVR-D = helicase
Wat is CDKN2A?
Cdk inhibitor
Wat zijn GateKeepers? Wat zijn CareTakers?
Gatekeeper: verlies van deze genen/moleculen levert direct mutatie en proliferatie (vb: APC; PTEN; Rb; SMAD; TGFbetaR; p53…)
Caretaker: zorgen voor genetische stabiliteit en chromosoom verdeling (vb: BRCA) EN mutaties hier verhogen de kans op gatekeeper mutatie!
Welke technieken voor kanker diagnose zijn er?
- Biopsie + histopathologie + gradaties
- PET-scan
- Screening
