Chapter 8: Ρύθμιση της έκφρασης των γονιδίων

Question 1

Τι είναι η γονιδιακή έκφραση;

Answer 1

Η διαδικασία με την οποία ένα γονίδιο ενεργοποιείται για να παράγει μια πρωτεΐνη.

Question 2

Ποιες είναι οι δύο κύριες διαδικασίες της γονιδιακής έκφρασης;

Answer 2

Μεταγραφή και μετάφραση.

Question 3

Γιατί δεν παράγονται όλες οι πρωτεΐνες σε κάθε κύτταρο σε κάθε χρονική στιγμή;

Answer 3

Το κύτταρο χρειάζεται κάθε πρωτεΐνη σε συγκεκριμένη ποσότητα.

Question 4

Τι παρέχει το πρόγραμμα ρύθμισης της γονιδιακής έκφρασης;

Answer 4

Οδηγίες για:
1) Το είδος των πρωτεϊνών που θα παραχθούν
2) Την ποσότητα των πρωτεϊνών που θα παραχθούν
3) Τη χρονική στιγμή που πρέπει να παραχθούν.

Question 5

Τι είναι η κυτταρική διαφοροποίηση;

Answer 5

Η διαδικασία με την οποία ένα κύτταρο μετατρέπεται σε ένα πιο εξειδικευμένο.

Question 6

Πώς διαφέρουν τα κύτταρα ενός πολυκύτταρου οργανισμού;

Answer 6

Διαφέρουν στη μορφή και λειτουργία τους, αλλά έχουν το ίδιο DNA.

Question 7

Τι κάνει τα κύτταρα ενός οργανισμού να διαφέρουν τόσο;

Answer 7

έχουν αναπτύξει μηχανισμούς που τους επιτρέπουν να εκφράζουν την γενετική τους πληροφορία επιλεκτικά

Question 8

Ποια είναι η σημασία των μεταγραφικών ρυθμιστών;

Answer 8

Βοηθούν στην έναρξη της μεταγραφής ενός γονιδίου.

Question 9

Ποιος είναι ο λειτουργικς ρόλος του υποκινητή;

Answer 9

Είναι το τμήμα του DNA που βοηθά στην έναρξη της μεταγραφής ενός γονιδίου.

Question 10

Ποιες είναι οι δύο κατηγορίες γονιδίων;

Answer 10

• Γονίδια που μεταγράφονται σε m-RNA και μεταφράζονται σε πρωτεΐνες
• Γονίδια που μεταγράφονται αλλά δεν μεταφράζονται (t-RNA, r-RNA, sn-RNA).

Question 11

Τι είναι το γονίδιωμα;

Answer 11

Το σύνολο του γενετικού υλικού ενός κυττάρου.

Question 12

Τι είναι οπερόνιο;

Answer 12

Μία ομάδα γονιδίων που μεταγράφονται από τον ίδιο υποκινητή.

Question 13

Τι συμβαίνει στα φυτά όταν αλοδιαφοροποιουνται τα κύτταρα;

Answer 13

σχηματίζουν κλώνους θυγατρικών κυττάρων και αργότερα μπορούν να αποδώσουν ολόκληρο φυτό

Question 14

Ποιες είναι οι λειτουργίες των ρυθμιστικών αλληλουχιών του DNA;

Answer 14

Είναι απαραίτητες για την ενεργοποίηση και απενεργοποίηση των γονιδίων.

Question 15

Ποια είναι τα χαρακτηριστικά του δακτύλου ψευδαργύρου;

Answer 15

• Μία α-έλικα και ένα β-πτυχωτό φύλλο συγκρατούνται από ένα μόριο ψευδαργύρου.

Question 16

Ποιο είναι το αποτέλεσμα του πειράματος του 1958 με τον πυρήνα κυττάρου;

Answer 16

Ο πυρήνας ενός κυττάρου από δέρμα ενήλικου βατράχου μπορεί να αναπτυχθεί σε ολόκληρο γυρίνο.

Question 17

Ποιες διαδικασίες περιλαμβάνει ο έλεγχος έκφρασης γονιδίων;

Answer 17

• Έλεγχος του χρόνου και της συχνότητας της μεταγραφής
• Έλεγχος του τρόπου συρραφής του πρωτογενούς μεταγράφου.

Question 18

Ποιες είναι οι λειτουργίες των μεταγραφικών ρυθμιστών;

Answer 18

• Επιλεκτική ενεργοποίηση ή αδρανοποίηση πρωτεϊνών
• Έλεγχος της αποδόμησης ορισμένων μορίων mRNA.

Question 19

Η κυτταρική διαφοροποίηση συνδέεται με ποια διαδικασία;

Answer 19

Με την εξειδίκευση των κυττάρων για να εκτελούν επιμέρους λειτουργίες.

Question 20

Τι είναι το οπερόνιο της τρυπτοφάνης;

Answer 20

Μια ρυθμιστική μονάδα γονιδίων που ελέγχει την παραγωγή τρυπτοφάνης.

Question 21

Ποια είναι η θέση πρόσδεσης ρυθμιστή σε ένα οπερόνιο;

Answer 21

Θέση όπου συνδέεται μια ρυθμιστική πρωτεΐνη για τον έλεγχο της γονιδιακής έκφρασης.

Question 22

Τι είναι η πρωτεΐνη CAP;

Answer 22

Ενεργοποιητής καταβολικών γονιδίων που συνδέεται με cAMP.

Question 23

Πώς επηρεάζει η γλυκόζη την ενεργοποίηση του οπερονίου της λακτόζης;

Answer 23

Η γλυκόζη αναστέλλει την παραγωγή cAMP, μειώνοντας την ενεργοποίηση του οπερονίου.

Question 24

Ποιες είναι οι δύο βασικές πηγές άνθρακα για το E. coli;

Answer 24

• Γλυκόζη
• Λακτόζη

Question 25

Ποια ήταν η κύρια ανακάλυψη των Jacob & Monod το 1961;

Answer 25

Η ικανότητα του E. coli να παράγει ένζυμα για τη μεταβολίση της λακτόζης όταν δεν υπάρχει γλυκόζη.

Question 26

Ποιες είναι οι συνέπειες της παρουσίας λακτόζης στο οπερόνιο της λακτόζης;

Answer 26

Ενεργοποίηση του οπερονίου που οδηγεί στη σύνθεση των κατάλληλων ενζύμων.

Question 27

Ποια είναι η λειτουργία του καταστολέα της τρυπτοφάνης;

Answer 27

Απενεργοποιεί τη μεταγραφή των γονιδίων που κωδικοποιούν τα ένζυμα για τη σύνθεση τρυπτοφάνης.

Question 28

Σε ποιες περιπτώσεις θα ήταν ενεργοποιημένο το οπερόνιο της τρυπτοφάνης;

Answer 28

Στις περιπτώσεις που απουσιάζει ο καταστολέας ή η τρυπτοφάνη.

Question 29

Ποιες είναι οι βασικές συνιστώσες ενός οπερονίου;

Answer 29

* Ρυθμιστικό γονίδιο * Υποκινητής * Χειριστής * Δομικά γονίδια

Question 30

Ποια είναι η δομή των ιστονών;

Answer 30

Αποτελείται από κοντές και μακριές έλικες και θηλιές.

Question 31

Πώς αλληλεπιδρούν οι ιστόνες Η3 και Η4;

Answer 31

Σχηματίζουν μια δομή που μοιάζει με ημισέληνο.

Question 32

Τι είναι τα τοπολογικά σχετιζόμενα περιοχές (TAD);

Answer 32

Βρόγχοι DNA που αποτρέπουν την έκφραση γονιδίων σε λάθος τόπο και χρόνο.

Question 33

Ποιες είναι οι συνέπειες μεταλλάξεων που επηρεάζουν τους βρόγχους DNA;

Answer 33

Μπορεί να οδηγήσουν σε γονίδια που εκφράζονται σε λάθος χρόνο και τόπο.

Question 34

Ποιες είναι οι επιπτώσεις της παρουσίας γλυκόζης στην ενεργοποίηση του οπερονίου της λακτόζης;

Answer 34

Αναστέλλει την ενεργοποίηση του οπερονίου.

Question 35

Ποιες είναι οι συνέπειες αν δεν υπάρχει γλυκόζη στο περιβάλλον του E. coli;

Answer 35

Το οπερόνιο της λακτόζης ενεργοποιείται για την παραγωγή ενζύμων που διασπούν τη λακτόζη.

Question 36

Ποια είναι η λειτουργία των επικουρικών πρωτεϊνών στους ευκαρυωτικούς γονιδιακούς ρυθμιστές;

Answer 36

Βοηθούν στην έναρξη της μεταγραφής τροποποιώντας την οργάνωση της χρωματίνης.

Question 37

Ποιες είναι οι συνθήκες που οδηγούν σε ενεργοποίηση του οπερονίου της τρυπτοφάνης;

Answer 37

Απουσία τρυπτοφάνης και παρουσία φυσιολογικού καταστολέα.

Question 38

Τι είναι οι πρωτεΐνες που σχηματίζουν χρωμοσωμικούς βρόγχους;

Answer 38

Συνδετήρες που συμμετέχουν στη δομή των χρωμοσωμάτων ## Footnote Αυτές οι πρωτεΐνες βοηθούν στη σταθεροποίηση και οργάνωση του γενετικού υλικού.

Question 39

Ποιος είναι ο ρόλος των βλαστοκυττάρων;

Answer 39

Ένας πληθυσμός αδιαφοροποίητων κυττάρων που έχει την ικανότητα αυτοανανέωσης και διαφοροποίησης ## Footnote Τα βλαστοκύτταρα μπορούν να διαφοροποιηθούν σε διάφορους κυτταρικούς τύπους, όπως καρδιακά και νευρικά κύτταρα.

Question 40

Τι είναι η κυτταρική διαφοροποίηση;

Answer 40

Η διαδικασία κατά την οποία τα αδιαφοροποίητα κύτταρα γίνονται εξειδικευμένα κυτταρικά τύποι ## Footnote Αυτή η διαδικασία είναι κρίσιμη για την ανάπτυξη και τη λειτουργία των οργανισμών.

Question 41

Ποιες είναι οι ρυθμιστικές πρωτεΐνες;

Answer 41

Πρωτεΐνες που ελέγχουν την έκφραση ενός ευκαρυωτικού γονιδίου ## Footnote Αυτές οι πρωτεΐνες λειτουργούν συνδυαστικά για να ρυθμίσουν τη γονιδιακή έκφραση.

Question 42

Ποιες είναι οι βασικές μεταγραφικοί ρυθμιστές;

Answer 42

Klf4, Oct4 και Sox2 ## Footnote Αυτοί οι ρυθμιστές είναι κρίσιμοι για τη διατήρηση της αυτοανανέωσης των βλαστοκυττάρων.

Question 43

Ποιος είναι ο ρόλος της κορτιζόλης;

Answer 43

Ορμόνη του στρες που διεγείρει τα ηπατοκύτταρα να παράγουν γλυκόζη ## Footnote Απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια πείνας ή έντονης φυσικής δραστηριότητας.

Question 44

Πώς λειτουργεί ο μηχανισμός θετικής ανάδρομης τροφοδότησης;

Answer 44

Δημιουργεί κυτταρική μνήμη με την ενεργοποίηση γονιδίων από ρυθμιστές ## Footnote Αυτή η διαδικασία βοηθά τους απογόνους να 'θυμούνται' προηγούμενες ρυθμίσεις.

Question 45

Ποιο είναι το αποτέλεσμα της τεχνητής έκφρασης του γονιδίου Ey στη Drosophila;

Answer 45

Ανάπτυξη ενός οφθαλμού στο πόδι της μύγας ## Footnote Αυτό αποδεικνύει τη δυνατότητα επαναπρογραμματισμού κυττάρων για την ανάπτυξη διαφορετικών οργάνων.

Question 46

Τι είναι τα επαγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα (iPS);

Answer 46

Ένας τύπος πολυδύναμων βλαστοκυττάρων που δημιουργούνται από σωματικά κύτταρα ## Footnote Αυτά τα κύτταρα έχουν τη δυνατότητα να διαφοροποιηθούν σε πολλούς κυτταρικούς τύπους.

Question 47

Ποιες είναι οι τέσσερις παράγοντες Yamanaka;

Answer 47

Oct4, Sox2, Klf4 και c-Myc ## Footnote Αυτοί οι παράγοντες είναι απαραίτητοι για τον επαναπρογραμματισμό διαφοροποιημένων κυττάρων σε iPS.

Question 48

Τι είναι η επιγενετική κληρονόμηση;

Answer 48

Η διαδικασία κληρονόμησης τροποποιήσεων που δεν επηρεάζουν την αλληλουχία του DNA ## Footnote Αυτές οι τροποποιήσεις περιλαμβάνουν τη μεθυλίωση του DNA και τις τροποποιήσεις ιστονών.

Question 49

Ποιες είναι οι μη μεταφραζόμενες περιοχές των mRNA;

Answer 49

Τμήματα του mRNA που μπορούν να ελέγχουν τη μετάφραση ## Footnote Αυτές οι περιοχές παίζουν ρόλο στη ρύθμιση της γονιδιακής έκφρασης.

Question 50

Αληθές ή ψευδές: Μία μόνη ρυθμιστική πρωτεΐνη μπορεί να συντονίσει την έκφραση αρκετών διαφορετικών γονιδίων.

Answer 50

Αληθές ## Footnote Αυτό επιτρέπει την πολυπλοκότητα στη ρύθμιση γονιδίων.

Question 51

Ποιος είναι ο ρόλος των γενικών μεταγραφικών παραγόντων;

Answer 51

Είναι ίδιοι για όλα τα γονίδια που μεταγράφονται από την RNA πολυμεράση ## Footnote Αυτοί οι παράγοντες είναι βασικοί στην ενεργοποίηση της γονιδιακής έκφρασης.

Question 52

What is the function of RNA polymerase once it is attached to a gene promoter?

Answer 52

It initiates RNA synthesis ## Footnote This is a critical step in gene expression.

Question 53

What can non-coding regions of mRNA regulate?

Answer 53

Translation ## Footnote Non-coding regions play a role in controlling protein synthesis.

Question 54

What type of bacteria is Listeria?

Answer 54

Pathogenic bacteria ## Footnote Listeria is known to cause foodborne illnesses.

Question 55

What do miRNA molecules direct?

Answer 55

Destruction of target mRNA ## Footnote miRNA plays a crucial role in post-transcriptional regulation.

Question 56

How many different types of miRNA are estimated to exist in humans?

Answer 56

Approximately 500 ## Footnote These small RNA molecules are key regulators in gene expression.

Question 57

What does RISC stand for?

Answer 57

RNA-induced silencing complex ## Footnote RISC plays a significant role in gene silencing mechanisms.

Question 58

What is the primary role of small interfering RNA (siRNA)?

Answer 58

To protect cells from infections ## Footnote siRNA is involved in the immune response against foreign RNA.

Question 59

What is the mechanism called that involves targeted RNA degradation?

Answer 59

RNA interference (RNAi) ## Footnote RNAi is a fundamental biological process for regulating gene expression.

Question 60

What triggers the RNAi mechanism in a cell?

Answer 60

Presence of foreign double-stranded RNA ## Footnote This is often associated with viral infections.

Question 61

What does the DICER enzyme do?

Answer 61

Cuts RNA molecules into small pieces ## Footnote DICER processes double-stranded RNA into small interfering RNAs (siRNAs).

Question 62

What is the length of siRNAs typically?

Answer 62

About 22 nucleotides ## Footnote This length is crucial for their function in RNA interference.

Question 63

What is the role of RITS complex?

Answer 63

To silence transcription ## Footnote RITS is involved in gene silencing at the transcriptional level.

Question 64

What do large non-coding RNA molecules function as?

Answer 64

Scaffolds bringing proteins together ## Footnote These RNA molecules play a structural role in cellular processes.

Question 65

Fill in the blank: The small interfering RNAs are also known as _______.

Answer 65

siRNAs ## Footnote siRNAs are essential for the RNA interference pathway.

Question 66

True or False: miRNA can regulate multiple mRNA targets.

Answer 66

True ## Footnote A single miRNA can target different mRNAs that share similar sequences.

Question 67

What is the primary function of microRNA (miRNA) in cells?

Answer 67

Regulate gene expression ## Footnote miRNAs are key players in post-transcriptional regulation of genes.

Question 68

What happens to an mRNA molecule targeted by miRNA?

Answer 68

It is isolated and eventually degraded ## Footnote This process reduces the levels of specific proteins in the cell.

Question 69

What is the significance of the formation of the RISC complex?

Answer 69

It enables the targeting and destruction of complementary RNA ## Footnote The RISC complex is vital for the RNA interference mechanism.

Question 70

What are the roles of large non-coding RNAs in cellular processes?

Answer 70

They form base pairs with other RNA molecules and position proteins ## Footnote These interactions are crucial for various cellular functions.