DNA er arvestoffet

Question 1

Hva kalles prosessen der DNA-et kopieres?

Answer 1

Replikasjon.

Question 2

Hva er en templattråd?

Answer 2

I kopieringen fungerer hver av enkelttrådene i DNA-et som en templattråd. Templattråden er et mønster for den nye DNA-tråden. Bare nukleotider med bare som er komplementære til de basene som er i komplattråden vil kunne inngå i en ny DNA-tråd. Hver av de nye dobellttrådene er satt sammen av en “gammel” templattråd og en nydannet tråd.

Question 3

Hvilke av de fire basene i DNA to ringstrukturer (puriner)?

Answer 3

Adenin og guanin.

Question 4

Hvilke av de fire basene i DNA har en ringstruktur (pyrimidiner)?

Answer 4

Tymin og cytosin.

Question 5

Hvordan er en nukleotid bygget opp?

Answer 5

Nukleotider danner nukleinsyrer. “Stigebeina” i DNA-tråden er bygd opp at to slags molekyler: annethvert sukker og fosfat. Hvert trinn i stigen dannes av to baser, et basepar. Hvert nukleotid er sammensatt av tre deler: et sukker, et fosfat og en base. Sukkeret og fosfatet er identiske i hvert nukleotid, basen varierer mellom de fire nitrogenholdgide basene.

Question 6

Hva er basene dannet av?

Answer 6

De har en relativt enkel oppbygning av karbon, oksygen, nitrogen og hydrogen.

Question 7

Hva står forstavelsen “deoksy” i desokyribose for?

Answer 7

Sukkeret i DNA er alltid deoksyribose (en pentose). Deoksy viser at dette sukkermolekylet mangler et oksygenatom som er til stede i ribose, som finnes i RNA.

Question 8

Hvordan koples nukelotidene sammen, hvordan koples basene sammen?

Answer 8

Nukleotidene bindes sammen med sterke, kovalente bindinger. Basene bindes sammen med hydrogenbindinger, som gjør dem no ustabile.

Question 9

Hva vil 5´ og 3´ tildelingen av DNA´et si?

Answer 9

Ribose har 5 karbonatomer, det er en pentose. Og er nummerert slik at karbon nummer 1 er det som er bundet til nitrogenbasen i et nukleotid. Teller man langs karbonet vil karbon nummer 5 være bundet til fosfatgruppa.

Når nukleotider bindes til hverandre for å danne DNA, skjer dette alltid ved at en fri hydroksylgruppe (OH-gruppe) på 3-atomet i sukkeret i et nukelotid danner en binding til fosfatet som er bundet til 5-atomet i sukkeret i et annet nukleotid.

En tråd med nukleotider kan derfor ha to ulike ender. Nye nukleotider kan kun bindes i 3´-enden av tråden. Fra 5 mot 3-ende er også den rekkefølgen nye DNA-enkelttråder blir laget i, dvs. replikert.

Question 10

Hva er forskjellen mellom introner og eksoner i DNA?

Answer 10

I DNA finnes gener. Et gen er en del av DNA-molekylet og inneholder oppskriften på et protein. Når en celle har behov for å produsere et protein, må det lages en kopi av genet til proteinet. I kjernen blir da den genetiske koden i genet transkribert over på et mRNA. mRNA-et som blir dannet, kalles et “pre-mRNA”. Det er fordi ikke alle delene av pre-mRNA-et inneholder kode for det aktuelle proteinet.

De delene som ikke inneholder kode for protein kaller vi intron. De delene som koder for proteinet, kaller vi ekson. Før mRNA-et kan sendes ut av kjernen, må intronene klippes bort slik at en kun står igjen med eksonene.

Forskjellen mellom intron og ekson i DNA er altså at eksonene koder for protein, mens intronene ikke gjør det.

Question 11

Hva er forutsetningen for bindinger mellom enkelttrådene?

Answer 11

At basene på hver tråd danner komplementære basepar.

Question 12

Hvordan starter og hva må til for at kopieringen av DNA-kan komme i gang?

Answer 12

Forutsetningen for at kopieringen av DNA kommer i gang er at dobbelttråden åpnes. Spesialiserte proteiner gjenkjenner startpunktene for replikasjonen og skiller de to DNA-trådene. Basene i templattrådene blir da tilgjengelie for enzymer og nukleotider med komplementære baser som sørger for oppbyggingen av de nye enkelttrådene.

Question 13

Hva er proteinkomplekset?

Answer 13

Kopieringen forutsetter at spesialiserte proteiner gjenkjenner startpunktene for replikasjonen. Disse proteinene binder seg til enzymer som er nødvendige for kopieringen, og danner et kompleks. Dette proteinkomplekset med enzymer og DNA fungerer sammen som en “replikasjonsmaskin”. Denne replikasjonsmaskinen bruker ATP som energi.

Question 14

Hvilket stoff er de aktive molekylene i de biologiske og kjemiske prosessene?

Answer 14

Proteinene. Proteinen styres av arvestoffet som inneholder gener som koder for bestemte proteiner, og avgjør hvilke egenskaper individet får. Tusenvis av forskjellige proteiner fungerer i et perfekt samspill hos friske organismer. Proteiner kan grupperes etter hvilke funksjoner de har; enzymer, transportproteiner, støttevev, antistoffer, bevegelse.

Question 15

DNA-et styrer produksjonen av proteinene gjennom en prosess kalt genuttrykk, hvilke to trinn foregår her?

Answer 15

Transkripsjon og translasjon.

Question 16

Hva skjer under transkripsjonen?

Answer 16

Under transkripsjonen blir det for hvert gen laget en avskrift av den ene av de to trådene i DNA-et, og fungerer som templat.

Avskriften består av RNA, og RNA fra gener som koder for proteiner kalles mRNA. I eukaryote celler blir oppskriften på proteiner dermed overført fra DNA-et i cellekjernen til mRNA. mRNA vandrer ut av cellekjernen til cytoplasmaet.
(Neste steg, translasjon, foregår i cytoplasma.)

I prokaryote celler foregår transkripsjonen.

Question 17

Hva skjer i translasjonen?

Answer 17

I translasjonen, dvs. oversettingen, blir mRNA-et oversatt til protein. Dette skjer i cytoplasma.

Question 18

Hva vil det si for RNA at det er enkelttrådet?

Answer 18

I motsetning til DNA som er dobbelttrådet, er RNA enkelttrådet. Dette gjør at basene i RNA er mer ubeskyttet, og tråden brytes raskere ned av noen enzymer, RNA-aser, som finnes i cellen.

Dette vil si at den genetiske informasjonen i RNA har begrenset varighet. Som gjør det mulig for DNA å stadig sende nye beskjeder via RNA.

Question 19

Hva gjør en promotor?

Answer 19

En promotor (en aktivator) er en bestemt base som markerer starten på transkripsjonen.

Promotoren avgjør også hvilke av de to trådene som skal benyttes som templattråd. Eukaryote celler har promotorer som inneholder basene TATA i rekkefølge.

Question 20

Hva gjør enzymet RNA-polymerase?

Answer 20

RNA-polymeraser fester seg til DNA-et i promotoren, åpner opp dobbelttråden og binder RNA-nukleotider som er komplementære til DNA-templattråden, sammen i en lang kjede.

Etterhvert som nytt mRNA lages, brytes bindingene mellom mRNA og DNA. DNA-et lukker seg igjen til en dobbelttråd.

Question 21

Hva skiller gener i bakterier fra gener i de fleste eukaryote gener?

Answer 21

Gener i bakterier inneholder sammenhengende områder som koder for proteiner, mens de fleste eukaryote genene er splittet opp av flere deler som ikke koder for protein.

Delene som koder for protein kalles eksoner, delene som ikke koder for protein kalles introner.

Question 22

Hva gjør spleisosomene?

Answer 22

Spleisosomene skjærer intronene ut av pre-RNA-et. Dette er fordi før mRNA-et er ferdig (klar for translasjon til protein) må intronene fjernes.

Etterpå limes eksonene sammen slik at mRNA-et inneholder en sammenhengende kode.

Question 23

Hva er en triplett?

Answer 23

En triplett utgjør tre baser som blir oversatt til en aminosyre under translasjonen. Tripletter av baser på mRNA kalles for kodoner, og leses i 5-3 retning.

Question 24

Hva menes med den genetiske koden?

Answer 24

Sammenhengen mellom kodonene og aminosyrene, kalles for den genetiske koden. Det er 64 muligheter for kombinasjon av kodoner av de fire basene. Altså finnes det 64 forskjellige kodoner som koder for de 20 aminosyrene.

De fleste aminosyrer har flere kodoner (utenom metionin og tryptofan). Ingen kodoner koder for flere forskjellige aminosyrer, og er derfor entydig. Den samme genetiske koden benyttes i alle levende organismer. Vi sier derfor at den er universell og er et språk som gjelder for alt kjent liv.

Question 25

Hva er translasjonsmaskineriet?

Answer 25

Ferdig mRNA som inneholder den genetiske koden, sammen med tRNA og et ribosom, utgjør det vi kalles translasjonsmaskineriet.

Question 26

Hva gjør tRNA, og hva består det av?

Answer 26

tRNA frakter med seg aminosyrer fra lageret i cellen til ribosomene der proteinene lages.

Også tRNA transkriberes fra bestemte gener i cellekjernen og vandrer til cytoplasma hvor oversettingen foregår.

Hvert tRNA består av en RNA-tråd og er ca. 80 nukleotider langt. tRNA har en form som en omvendt L. I den ene enden er det en triplett som kan binde seg til et spesifikt mRNA-kodon. Tripletten i tRNA er komplementær til et kodon på mRNA og kalles derfor et antikodon. Den andre enden av “L`en” er festepunktet til en aminosyre. Hvert tRNA plukker opp og leverer bare en bestemt type aminosyre flere ganger.

Noen tRNA kan gjenkjenne flere kodoner. Når U er den tredje basen i et anitkodon kan den danne par både med A og G.

Question 27

Hva gjør at den rette aminosyren blir festet til tRNA?

Answer 27

Det er 20 ulike enzymer, ett for hver aminosyre, som sørger for at rett aminosyre festes til det rette tRNA`et.

Question 28

Hva sørger for koblingen mellom mRNA-kodon og tRNA-antikodon?

Answer 28

Ribosomene.

Question 29

Hvordan er et ribosom sammensatt?

Answer 29

Et ribosom er satt sammen av en stor og en liten del. Hver del er sammensatt av proteiner og rRNA. rRNA utgjør to tredeler av ribosomets masse. De fleste celler inneholder flere tusen ribosomer, og rRNA er da den vanligste typen RNA.

Ribosomet sørger for dannelsen av peptidbindinger mellom aminosyrene i polypeptidkjeden.

Question 30

Hva gjør at det er en forskjell mellom en nervecelle og en hudcelle, når alle celler i en organisme (med få unntak) inneholder de samme genene?

Answer 30

Dette er pågrunn av genregulering. Det er ulike gener som kommer til uttrykk i de to celletypene. Celler av en gitt celletype er også i stand til å kommunisere med andre celler og reagere på signaler som kommer fra miljøet utenfor cellen. Denne typen kommunikasjon kan føre til at bestemte gener uttrykkes, og cellen kan bli aktiv i bestemte biologiske prosesser.

Question 31

Hvordan defineres et gen?

Answer 31

Et gen defineres som bestemte rekkefølger av baser langs DNA-molekylene. Eksoner og introner regnes som et gen, men promotorer og andre regulerende områder blir ikke tatt med. DNA transkriberes til rRNA, tRNA eller andre typer RNA, og disse regnes også som gener, selv om de ikkb blir oversatt til proteiner.

Et gen kan derfor defineres som en del av DNA som gir opphav til RNA eller proteiner.

Question 32

Hva er husholdningsgener?

Answer 32

Cytoskjelettet er et nettverk av proteinfibre som støtter opp cellen innvendig og holder andre organeller på plass. Gener som koder for slike proteiner som er me di grunnleggende prosesser, kalles ofte for husholdningsgener. Disse er alltid uttrykt fordi di koder for proteiner som cellen har konstant behov for.

Question 33

Hva er cykliner?

Answer 33

Cykliner er en gruppe proteiner som kontrollerer cellens utvikling gjennom cellesyklusen. Disse sikrer at cellen kommer gjennom cellesyklusen. Ulike cykliner uttrykkes i uluke stadier av syklusen. Gener som koder for de forskjellige cyklinene er uttrykt i alle celler som er i cellesyklusen, altså et husholdningsgen.

Question 34

Hva er epigenetikk?

Answer 34

Epigenetikk er studiet av arvelige endringer i genuttrykket, eller fenotypen, forårsaket av andre mekanismer enn endringer i nukleotid-sekvensen i DNA.

Question 35

Hvordans skjer genreguleringen i bakterier?

Answer 35

Hos bakterier skjer dette ved at aktiviteten til enzymer i reaksjonsveien hemmes, og ved at bakterien regulerer hvor mye den skal lage av bestemte enzymer.

Question 36

Hvilke typer genregulering finnes det?

Answer 36

• epigenetisk genregulering (metylering av DNA, tettpakket DNA)
• transkripsjon (generelle/spesifikke transkripsjonsfaktorer kontrollerer transkripsjon av tilgjengelige gener)
• RNA-spleising
• mRNA-nedbrytning
• translasjon (oversetting til protein)
• proteinaktiviteten (i mange tilfeller må et polypeptid forandres før det blir et aktivt protein)