Forces that shape genomes

Question 1

Noem eigenschappen van bacteriën.

Answer 1

Eencellige organismen, DNA in circulaire chromosomen en plasmiden.

Question 2

Noem eigenschappen van archaea.

Answer 2

Eencellige organismen, meeste zijn extremofiel, DNA in circulaire chromosomen en plasmiden.

Question 3

Welke dingen verschillen/komen overeen in de domeinen?

Answer 3

Bacteriën hebben geen intronen, archaea en eukaryoten wel. Eukaryoten en archaea hebben beide TATA box-like binding sites.

Question 4

Wat zijn indicaties voor genoomcomplexiteit?

Answer 4

De genoomgrootte en het aantal genen.

Question 5

Is er bij prokaryoten sprake van correlatie tussen genoomgrootte en het aantal genen? Zijn hier ook uitzonderingen op?

Answer 5

Ja, een bijna perfecte correlatie. Uitschieter is een parasitaire bacterie, waarschijnlijk omdat de bacterie sommige genen mist die worden uitgevoerd door het host-organisme.

Question 6

Wat is de C-value paradox?

Answer 6

Het gebrek aan correlatie tussen genoomgrootte en het aantal genen.

Question 7

Waar wijst de C-value op?

Answer 7

Op de grootte van een haploïd genoom.

Question 8

Van welke organismen varieert de genoomgrootte het minst en welke het meest?

Answer 8

Het minst van vogels, zoogdieren en reptielen en het meest de protozoa (vallen onder eukaryoot).

Question 9

Waardoor is er bij eukaryoten sprake van een C-value paradox?

Answer 9

Eukaryoten hebben veel niet-coderend DNA. Hierin variëren ze veel, maar niet in het aantal genen.

Question 10

Welke elementen correleren wel met genoomgrootte?

Answer 10

De duur van de celcyclus en het minimale celvolume.

Question 11

Waarom hebben eukaryoten meer niet-coderend DNA en hoe komen we tot het antwoord?

Answer 11

Door pseudogenen te vergelijk van een bepaalde genus van prokaryoten en te kijken of die genen eerder de neiging hadden voor insertie of deletie. Het antwoord was deletie het meest voorkwam in niet-coderende regio’s. Hierdoor zijn prokaryoten compacter.

Question 12

Wat geeft polyploïdie in geslachtscellen ons voor hint?

Answer 12

Het is een bewijs voor genoom duplicatie.

Question 13

Hoeveel n hebben graan, bananen en de rode viscacha?

Answer 13

Respectievelijk 6, 3 en 4n.

Question 14

Waarom is haploïdie in de plant Arabidopsis ook bewijs voor genoomduplicatie?

Answer 14

Omdat uit het genoom van deze plant bleek dat er veel geshuffled is met genen en er dus duplicatie heeft plaatsgevonden hiervoor.

Question 15

Waaruit blijkt dat junk-DNA toch functioneel zou kunnen zijn?

Answer 15

Bij het vergelijken van intergenische sequenties afkomstig van de genomen van de mens en de muis komt naar voren dat er meer sequentie homologie is dan zou kunnen als die genen allemaal niet-functioneel zijn.

Question 16

Waarom kunnen pseudogenen bestaan?

Answer 16

Omdat één functionerende kopie van het gen genoeg is voor het organisme om te overleven, één gemuteerde kopie zal dan geen negatieve effecten hebben.

Question 17

Wat zijn processed pseudogenen?

Answer 17

Dit zijn genen met geen intronen of promotor regio.

Question 18

Hoe worden microsatellieten ook wel genoemd?

Answer 18

Simple Sequence Repeats.

Question 19

Wat zijn microsatellieten?

Answer 19

Het zijn korte repeats van 1-6 nt lang en zijn hoog variabel.

Question 20

Waarom zijn microsatellieten hoog variabel?

Answer 20

Door een proces genaamd slipped-strand mispairing. Dit is een proces bij DNA-replicatie, bij mispairing in de nieuw gevormde streng ontstaat insertie van een repeat. Bij mispairing in de template streng, zorgt dit voor deletie van een repeat.

Question 21

Wat zijn minisatellieten?

Answer 21

Repeats van 7-100 nt lang en zijn vaak C-G rijk en soms A-T rijk.

Question 22

Wat is het interessante van minisatellieten en waaraan is dit te wijten?

Answer 22

Hun hoge mutatiesnelheid, dit ligt waarschijnlijk aan het feit dat ze op plekken op chromosomen liggen die een hoge recombinatiefrequentie hebben. 90% van alle minisatellieten bevind zich op zo’n plek.

Question 23

Waarvoor worden minisatellieten gebruikt?

Answer 23

Voor politieonderzoek –> DNA-fingerprinting. Of om mutagene stoffen te onderzoeken.

Question 24

Wat zijn mobile elements of transposable elements?

Answer 24

DNA-sequenties die zich kunnen verplaatsen in het genoom.

Question 25

Wat is het verschil tussen een transposon en een retrovirus?

Answer 25

Een transposon heeft alleen genen nodig om zichzelf te transloceren, een retrovirus heeft ook genen nodig die nieuwe virusdeeltjes maakt en nieuwe gastheercel kan infecteren.

Question 26

Waarom vormen human endogenous retroviruses een probleem bij xenotransplantatie?

Answer 26

Actieve HERs kunnen zich uitwisselen onder soorten.

Question 27

Wat is het verschil tussen exogene en endogene retrovirussen?

Answer 27

Exogenen retrovirussen infecteren een cel via binding met specifieke receptoren. Endogenen retrovirussen zijn virussen die deel zijn gaan uitmaken van het humane genoom door infectie van voorouders.

Question 28

Wat gebeurd er als een endogene retrovirale sequentie zich in een coderend gebied bevindt?

Answer 28

Het zal de genfunctie verstoren.

Question 29

Wat gebeurd er als de promotor gebied van een ERV zich voegt in de buurt van genen van de gastheer?

Answer 29

Kan de regulatie van genen beïnvloeden.

Question 30

Hoe resulteert de aanwezigheid van een ERV in genduplicatie?

Answer 30

Door reverse transcriptase van het ERV te gebruiken voor het mRNA van de gastheer om vervolgens te zorgen dat dit weer opgenomen wordt in het genoom.

Question 31

Wanneer wordt een retrovirus een LTR retrotransposon genoemd?

Answer 31

Wanneer het retrovirus geen envelop meer kan maken, de genen er dus niet voor heeft.

Question 32

Waarom hebben transposons in eukaryoten niet veel invloed op de genregulatie?

Answer 32

Omdat ze veel niet-coderend DNA bevatten, waardoor de transposons meestal een neutraal effect zullen hebben.

Question 33

Waardoor kunnen transposons zich razendsnel toevoegen aan het genoom?

Answer 33

Door hun uiteindes.

Question 34

Waaruit valt de klasse 1 transposons?

Answer 34

Long-terminal repeats (LTR) en non-LTR retrotransposons.

Question 35

Wat doen LTR-retrotransposons?

Answer 35

Ze kunnen via reverse transcriptase cDNA kopieën genereren en zichzelf in het genoom voegen.

Question 36

Een LTR retrotransposon heeft een gag en pol gen. Wat is de functie van deze genen?

Answer 36

Gag codeert voor een eiwit dat lijkt op een virale capside

Pol gen codeert voor reverse transcriptase en protease activiteit.

Question 37

Welke coderende genen hebben retrovirussen?

Answer 37

Gag, pol en env (voor envelop vorming).

Question 38

Welke twee structuren kunnen non-LTR retrotransposons aannemen?

Answer 38

Long interspersed nuclear elements (LINEs) en short interspersed nuclear elements (SINEs).

Question 39

Wat voor elementen hebben de sequenties van non-LTR retrotransposons?

Answer 39

De uiteindes worden bedekt door target-site duplications (TSDs) die 6-20 bp lang zijn. De 5’ en 3’ hebben een poly-A staart en een AATAA motief

Question 40

Wat is het grootste verschil tussen LINEs en SINEs?

Answer 40

Een LINE heeft twee coderende regio’s, eentje voor reverse transcriptase. Een SINE mist genen essentieel voor transpositie en heeft hiervoor een LINE nodig.

Question 41

Wat is cis retrotransposition?

Answer 41

Een autonoom retrotransposon die zichzelf kopieert en toevoegt in het genoom.

Question 42

Wat is een trans retrotransposition?

Answer 42

Een actief retrotransposon die zichzelf kopieert en zich als nonautonome sequentie in het genoom toevoegt.

Question 43

Wat is een groot verschil tussen class 1 en 2 transposons?

Answer 43

Class 1 maakt gebruik van een RNA-intermediate om zich door een genoom te bewegen, class 2 maakt gebruik van DNA.

Question 44

Hoe beweegt class 2 transposon zich door het genoom?

Answer 44

Het haalt zichzelf uit het ene gebied en voegt zichzelf dan weer toe ergens anders.

Question 45

Waar blijkt class 2 transposon een rol in te hebben?

Answer 45

In de inactivatie van het X-chromosoom. Geïnactiveerde gebieden van dit chromosoom zijn hoog in een soort L1 element.