GEN (T1) Flashcards
Hur många steg är det i Mitos?
8 steg + celldelning:
Gap 1
Syntes
Gap 2
Profas
Prometafas
Metasfas
Anafas
Telofas
- Cytokines (celldelning under ananas och telofas).
Hur många steg är det i meios?
11st + celldelning.
Gap 1
Syntes
Gap 2
Profas 1
Metafas 1
Anafas 1
Telofas 1
- Cytokines
Profas 2
Metafas 2
Anafas 2
Telofas 2
- Cytokines
Homologa kromosomer är
2 skilda kromosomer som är lika långa och innehåller liknande genuppsättning, exempelvis kromosom 1 från modern och kromosom 1 från fadern bildar ett homologt kromosompar, de kan dock ha olika alleler.
Allel är
En variant av en gen, ex olika ögonfärger i genen som kodar för just ögonfärg.
Recessiva / dominanta.
Fenotyp är
Fysiska egenskaper, exempelvis ögonfärg.
Genotyp är
den genetiska sammansättningen (de specifika generna och allelerna) hos en individ.
Identisk genomtyp/arvsmassa är
enäggstvillingar / identiska kloner.
Locus är
Bestämda platser i kromosomerna som bär på genetisk information.
Gameter är
könsceller
Haploid är
En uppsättning kromosomer, n.
Diploid är
Dubbel uppsättning kromosomer, 2n.
Zygot är
produkten av 2 gameter, ex foster.
Homozygot är
Alleler med samma variant, funktion kan vara densamma (ex gen för röd färg x2).
Heterozygot är
Alleler med olika funktioner (ex gen för röd färg + gen för vit färg).
Chiasmata är
Inom genetiken är en chiasma kontaktpunkten, den fysiska länken, mellan två kromatider som tillhör homologa kromosomer. Vid en given chiasma kan ett utbyte av genetiskt material ske mellan båda kromatiderna, det kallas en kromosomal korsning.
Nondisjunction är
Kromosomer eller systerkromatider separerar inte korrekt under anafas I eller II vilket kan leda till aneuploidi (onormalt antal kromosomer) i gameterna, t.ex:
Downsyndrome.
Genuttryck är
En gen uttrycks när den är aktiv. Då transkriberas genen och dess information översätts till ett mRNA som är en enkelsträngad kopia av genen
Genreglering är
de processer som förekommer i celler eller orsakas av virus som innebär att vissa gener är aktiva, “påslagna”, medan andra är passiva, “avslagna”. Detta leder till att celler kan differentieras, det vill säga utvecklas i olika riktningar.
Kinetokor är
protein där mikrotubulära organisationscentrum kan fästa för att dra isär kromatider vid celldelning.
Centromer är
Den centrala delen i kromatid som avgör hur många kromosomer det är. Ex en centromer med 2 ”vingar” = 1 kromosom, en centromer med 4 vingar = 1 kromosom. Det är alltså antalet centromerer som avgör hur många kromosomer det är.
Cellproliferation betyder
cellförökning, n -> 2n, alla processer som leder till ökat antalet celler.
Cykliner och cyklinberoende kinaser är
proteiner och proteinkomplex som reglerar autonoma kontroller i cellcykeln.
Tillväxtfaktorer är
Proteiner som driver vidare cellcykeln förbi checkpoints, ökar celltillväxten.
(Tillväxtfaktorer kan innefatta allt från celldelning och differentiering till fysiskt större celler).
Checkpoints I cellcykeln är
kontrollpunkter i cellcykeln så att allting är korrekt och enligt mall för fortsatt cellcykel. Om någon är fel kan det antingen repareras direkt eller så kan cellen tvingas till apoptos.
Receptorer är
Proteinmolekyler som kan binda till mindre molekyler (ligand) som svar på signaler. Tar emot signaler från andra molekyler.
Ligand är
en molekyl som binder specifikt till en receptor, ofta på cellytan, och utlöser en signalering som kan påverka cellcykelns progression
Cellsignalering är
den process genom vilken celler kommunicerar med varandra och svarar på förändringar i sin omgivning.
Ex protein, neurotransmittorer, lipider, socker.
Signaltransport (cellen), hur sprids signaler mellan olika celler? 3 olika sätt.
Signalen kan spridas lokalt (parakrin signalering), via blodet (endokrin signalering) eller via synapser (neurotransmission).
Receptorbindning
Målcellen har särskilda proteiner, s.k. receptorer, antingen i cellmembranet eller inne i cellen (beroende på signalmolekylens typ), där signalen binder.
Signalkaskad
När signalmolekylen binder till receptorn startas en kaskad av intracellulära händelser, ofta i form av enzymaktivering, sekundära budbärare (som cAMP eller Ca2⁺) och reglering av genuttryck.
Mitogen
substans som huvudsakligen stimulerar till celldelning, ej ekvivalent med tilllväxt faktor.
P53
tumörsupressor-protein, hindrar okontrollerad celldelning. Denna gen saknas vid ca hälften av alla cancerfall hos människor.
Kinas
enzymer som har förmågan att överföra en fosfatgrupp från energirika fosfater, vanligtvis trifosfatnukleotider (till exempel ATP), till proteiner eller andra molekyler.
DNA Polymeras
ett enzym som ansvarar för att bygga nya DNA-strängar under DNA-replikation.
Vilket håll skriver/läser/rättar DNA Polymeras
Skriver (syntetiserar) 5’ -> 3’
Läser 3’ -> 5’
Rättar (exonucleus) 3’ -> 5’
Centrosom
’spindelliknande’ struktur i eukaryota celler som kan reglera motorprotein mikrotubuli under celldelning för att dra isär systerkromatider samt trycka isär polerna för att underlätta celldelning. Dessa bryts sedan ned och försvinner mellan varje cellcykel.
Cellcykeln i de grövsta dragen
består i grova drag av 2 faser som i sin tur kan delas upp ytterligare i flera substadier.
Vi har mitos-fasen (som är relativ kortlivad, 1-2h), där själva celldelningen sker samt interfasen (som istället är relativ lång på 22-23h) där cellen byggs upp inför celldelningen.
Interfasen består av
- G1, där cellen fysiskt blir större, mängden organeller ökar. Protein och enzymer syntetiseras.
- S, där DNA syntetiseras med hjälp av DNA polymeras. S-CDK är startskotten för replikationen genom att aktivera DNA ”Helicas” som öppnar upp DNA för replikation.
- G2, där cellen blir fysiskt större och cytosolen ökar tillsammans med allt i cytoplasman.
Under interfasen ökar alltså cellen i storlek och innehåll, replikerar sitt DNA och dubblerar sina centrosomer från 1 –> 2.
Mitos-fasen 5 faser
Profas
Prometafas
Metafas
Anafas
Telofas
–> Cytokines
Vad sker under Profas
kärnmembranet börjar lösas upp i slutet på profasen pga. fosforylering, kromatinet kondenseras till synliga kromosomer, mikrotubulära organisationscentrum växer fram i cellen från centrosomerna och dessa rör sig mot varsin pol i cellen.
Vad sker under Prometafas
kärnmembranet löses upp sig helt och hållet, mikrotubuli fäster via ’kinetochorer’, protein, på varsin sida av kromatiden och ”sliter” i kromatiden.
Vad sker under Metafasen
mikrotubulära organisationscentrum dras mot varsin pol i cellen och binder till kromatiderna, jämnt fördelat över cellen, ingen övergång till anafasen innan det är korrekt.
Vad sker under Anafasen
motorprotein som ex ’Dynein’ och ’Kinesin’ sliter isär (cohesin-proteiner som binder samman kromatiderna bryts ned) och förflyttar de nu uppdelade kromosomerna till varsin sida av cellen. Cellen blir mer avlång när polerna dras bort från varandra.
Vad sker under telofasen
nya kärnmembran runt respektive kromosomspole bildas, kromosomerna vecklas ut till löst packat kromatin och den mitotiska spolen börjar brytas ned, centrosomerna pressar mot cellpolerna för att underlätta inför celldelning.
Vad sker under cytokinesen
cytoplasman fördelar sig jämnt i 2 dotterceller där Myosin och Aktin driver för att skapa en klyfta vid cellens ekvator genom att klämma åt med en kontraktil ring driven av motorproteiner och till sist ’snörpa av’ cellen till 2 dotterceller där resultatet är två helt nya och identiska celler. Det finns nu ett komplett nytt cellmembran runt kromosomerna, samt en jämn fördelning över organeller mellan de två dottercellerna.
Vilka checkpoints finns under cellcykeln?
G1/S, G2/M, M/A
Vad sker vid checkpoint G1/S
Kontroll så att det finns tillräckligt med tillväxtfaktorer, näring (protein etc), att cellstorleken och dess organeller är korrekt och att inga skador finns på DNA.
Blockeras av CDK inhibitorer vid otillräckliga tillstånd vilket kan tvinga cellen antingen till G0 fas eller apoptos. Rb måste hyoperfosforyleras innan cykeln kan övergå från G1 till S stadiet.
Riboblastom i cellcykeln
behöver hyperfosforyleras för att cellcykeln skall gå från G1 till S stadiet. E2F släpper från Rb & binder direkt till DNA vid promotorn för gener som är viktiga för S-fasen. När Rb fosforyleras och inte längre kan hämma E2F, blir E2F fri att aktivera transkription.
Vad sker vid checkpoint G2/M
Är DNA-replikationen fullständig och utan skador? Andra felaktigheter i cellen som kommer leda till problematik vid celldelning?
Blockeras av inhibering av fosfatas Cdc25 som annars ger passage till mitosfasen, här kan cellen fastna tills reparation är slutförd eller tvingas till apoptos.
p53 kan vid skada uppreglera p21 och p21 kan då hämma cyklin/CDK-komplex även i G2-fasen tills allt är reparerat.
Vad sker vid checkpoint M/A
Är kromatiderna i korrekt linje för att delas ordentlig på mitten, alltså, kan systerkromatiderna separeras korrekt för jämn fördelning?
Blockeras av APC/C som avgör när kromatiderna kan slitas isär, endast när det leder till jämn fördelning.
Fosforyleringens generella funktion
Fosforylering fungerar förenklat som en av/på knapp.
Fosforylering sker av kinaser, deforforylering sker med hjälp av proteinfosfatas.
Ubiquitin-kedja
fäster vid cyclinkomplexet vilket märker komplexet för celldöd av proteosomer, proteinnedbrytande enzymer.
Tillväxtfaktorer (cellcykeln)
Det finns flera olika typer av tillväxtfaktorer som tillsammans har som översiktligt ’mål’ att aktivera transkriptionsfaktorer, enzymer, genom fosforylering för att reglera olika steg i cellcykeln.
Vilka olika Cykliner & CDK finns i cellcykeln?
D –> CDK 4/6 (Hela cellcykeln, främst G1)
E –> CDK 2 (G1/S)
A –> CDK 2 (G2)
B –> CDK 1 (M)
Vad gör cykliner/CDK i cellcykeln?
Motorn som driver på cellcykeln, olika cykliner under olika delar av cykeln som möjliggör passage över de olika ’checkpoints’ i cellcykeln:
Hur nedbrytning av cykliner reglerar flödet
Cykliner syntetiseras och bryts ned i specifika faser via proteosomer.
När ett cyklin bryts ned inaktiveras dess tillhörande CDK, vilket gör att cellen inte “backar” i fas utan fortsätter framåt.
Cyklin-CDK-komplex: nyckeln till att aktivera de processer som behövs i varje fas.
Nedbrytning av cykliner: säkrar att processerna sker i rätt ordning och inte överlappar oreglerat
När är cyklin CDK komplexet helt aktivt?
Cyklin + CDK + fosforylering.
Olika typer av celler i cellcykeln, 3st
Labila: Celler som profilerar sig ofta, vanligtvis bestående av skivepitel, exempelvis hudceller.
Stabila: Celler som profilerar vid stimuli, ex leverceller / alveolceller.
Permanenta: Postmitotiska celler som inte deltar i cellcykler, exempel på detta kan vara nervceller, hjärtceller eller skelettmuskelceller.
Leading-strand är
*Den sträng som syntetiseras kontinuerligt i 5’→3’-riktningen åt samma håll som replikationsgaffeln rör sig.
*Eftersom replikationsgaffeln öppnar DNAt i en riktning, och DNA-polymeraset kan arbeta i samma riktning (5’→3’), kommer denna nya sträng att byggas utan avbrott.
Lagging-strand är
- Definition: Den sträng som syntetiseras diskontinuerligt i “korta bitar” (s.k. Okazakifragment) i 5’→3’-riktningen motsatt den övergripande riktningen som gaffeln rör sig i.
- Här får DNA-polymeraset vänta på att små sektioner av DNA-spiralen ska öppnas upp när gaffeln rör sig framåt, varpå en kort sekvens kan syntetiseras i 5’→3’. Dessa korta fragment binds sedan ihop av enzymet DNA-ligas.
Vad gör primase i DNA-molekylen?
- DNA-primase är ett enzym som bygger en kort RNA-sekvens (kallad primer) komplementär till DNA-mallen som DNA-polymeras kan använda för att nybilda nukleotider till DNA-kopia.
- Även primase arbetar i 5’→3’-riktning när den tillverkar primern.
Vad heter hålen mellan lagging strands i DNA replikation
Okazakifragmenten
Vad heter enzymet som sammanfogar DNA-fragment?
DNA-ligas
Proteinet som “bryter upp” DNA-strängarna löpande
helikas
Håller isär DNA-strängarna under replikation
Single strand binding proteins: RPA (Replication Protein A)
Enzymet som klipper upp DNA-strängar för att underlätta replikationen
Topoisomeraser
Förlänger telomererna
Telomeras
Överblick - vad är meios?
Funktion, Resultat, antal celldelningar.
*Funktion: Meios skapar könsceller (gameter) – exempelvis ägg och spermier hos djur, eller sporer hos växter från diploida celler.
*Resultat: Fyra haploida celler (med enkel kromosomuppsättning) bildas från en ursprunglig diploid cell (med dubbel kromosomuppsättning).
*Antal celldelningar: Två på varandra följande delningar: Meios I och Meios II där cytokines är stadiet för faktiskt klyvningen av cellerna.
Vad sker i Profas 1?
1.Kromosomerna kondenserar
2.Homologa kromosomer parar ihop sig (synapsis)
- bildar en tetrad
3.Överkorsning (crossing over) sker
- Chiasmata bildas när icke-systerkromatider i en tetrad byter genetiskt material.
4.Kärnmembranet bryts ned + centrosomerna förflyttas
- Mikrotubuli kan börja fästa vid kinetokorerna på kromosomerna.
Vad sker i Metafas 1?
- Homologa kromosompar (tetrader) radar upp sig vid ekvatorialplanet.
- Mikrotubuli från var sin pol fäster endast på den ena systerkromatidens kinetokor i varje homologt par (dvs. mammas kromosom fäster mot en pol, pappas kromosom mot den andra polen).
- Oberoende sortering: Hur de olika homologparaen orienterar sig är slumpmässigt. Detta bidrar ytterligare till genetisk variation.
Vad sker i Anafas 1?
1.Homologa kromosomer separeras från varandra och vandrar mot var sin pol.
Xm –> pol1, Xp –> pol2
2. Systerkromatiderna hålls fortfarande ihop (cohesin proteiner mellan systerkromatiderna bryts inte ned än).
Vad sker i telofas 1? Resultatet?
1.Varje pol har nu en haploid uppsättning kromosomer (dock i form av två systerkromatider per kromosom).
2. -Eventuellt- bildas kärnmembran snabbt, beroende på art/typ av cell.
3.Cytokines delar cellen i två dotterceller.
Resultat av Meios I:
*Två haploida celler, som består av två systerkromatider. Antalet kromosomer är halverat (n).
Vad sker i profas 2?
*Kromatiderna kondenseras något igen (om de hunnit dekondenseras).
*Centrosomerna dupliceras ofta vid interkinesen, rör sig nu mot varsin pol.
*Kärnmembranet (om det återbildades) löses upp igen.
Vad sker i Metafas 2?
*Enskilda kromosomer (var och en bestående av två systerkromatider) radar upp sig i ekvatorialplanet.
*Mikrotubuli fäster i kinetokorerna hos systerkromatiderna från båda hållen (varje systerkromatid fäster till motsatt pol).
Vad sker i Anafas 2?
- Systerkromatider separeras (cohesin bryts) och dras mot var sin pol.
Vad sker i Telofas 2? Resultat?
1.Nya kärnmembran bildas runt de nu separerade kromosomerna.
2.Kromosomerna dekondenserar.
3.Cytokines: Varje cell delar sig → totalt fyra haploida dotterceller.
*Fyra haploida celler, var och en med en unik kombination av gener.
Nämn 3 sätt som ger gemener unik genetiskt variation.
1.Överkorsning (crossing over)
- Sker i profas I mellan icke-systerkromatider i ett homologt par. Byter segment → nya kombinationer av alleler.
2.Oberoende sortering av kromosomer
- §I metafas I slumpas hur maternella/paternella kromosomerna fördelas.
3.Slumpmässig befruktning (ej del av meios i sig, men bidrar till mångfald).
Vad innebär Lyon hypotes
X-inaktivering hos däggdjurshonor (t.ex. kvinnor, som har två X-kromosomer). Går ut på att en av de två X-kromosomerna i varje cell inaktiveras slumpmässigt tidigt under embryoutvecklingen, vilket leder till att honor blir ’genetiska mosaiker’ för de gener som finns på X-kromosomen.
Varför & när inaktiveras X-kromosomer?
- Doskompensation:
Män (XY) har en X-kromosom, medan kvinnor (XX) har två. För att undvika att kvinnor uttrycker dubbelt så många X-bundna gener som män, sker en doskompensation:
Endast en X-kromosom förblir aktiv i varje cell, medan den andra inaktiveras. - X-inaktiveringen sker tidigt i embryoutvecklingen (hos människa oftast i blastocyststadiet, kring dag 12–16 efter befruktning) när vi består av ca 32-100 celler.
Lyons hypotes i korthet, 4 steg.
- Slumpmässig inaktivering
- Klonal nedärvning
- Mosaikfenomen
- Inaktiverad X-kromosom → Barr-kropp vid cellkärnans kant.
Hur påverkas X-inaktivering vid sjukdom?
Om en sjukdomsorsakande gen sitter på X-kromosomen kan fenotypen mildras hos kvinnor, eftersom hälften av cellerna (ungefär) kan inaktivera den muterade X och hälften den friska (eller tvärtom).
Vad betyder XIST inom cellbiologi och vilken funktion har denne?
- XIST-genen aktiveras på den X-kromosom som ska inaktiveras och producerar ett långt RNA.
- XIST-RNA täcker kromosomen i RNA och attraherar enzymer som metylerar DNA och modifierar histoner → leder till transkriptionell nedtystning.
- Resultatet är en kompakt, inaktiv X-kromosom.
Beskriv ordet Epigenitik.
Epigenetik handlar om ärftliga förändringar i genuttryck som inte beror på förändringar i själva DNA-sekvensen, utan på kemiska modifieringar av DNA:t eller dess associerade proteiner (främst histoner). Dessa modifieringar påverkar hur hårt packat kromatinet är och därmed om generna är tillgängliga för transkription eller inte.
Hård packat kromatin är generellt
inte aktivt.
Löst packat kromatin är generellt
aktivt.
Vad är DNA-metylering?
- Metylering sker oftast på cytosin i en CpG-dinukleotid (där C följs av G i DNA-sekvensen).
- Enzymer som kallas DNA-metyltransferaser (DNMT) sätter på en metylgrupp (–CH₃) på cytosinet (bildar 5-metylcytosin).
Vad leder DNA-metylering oftast till?
Transkriptionell tystnad.
Det går att tysta vissa gener antingen primärt genom metylering eller sekundärt genom att metylgrupperna attraherar andra proteiner som i sin tur blockerar genen vilket leder till att det tystas/inte kan uttryckas.
Epigenetisk reglering – varför är det viktigt? (3 anledningar)
- Celldifferentiering
- Under embryoutvecklingen måste olika celltyper sätta på/stänga av specifika gener. - X-inaktivering (hos kvinnor med XX)
- Sjukdomar och cancer
- Felaktig metylering (för mycket eller för lite) i promotorer kan stänga av tumörsupressorgener eller aktivera onkogener.
Hur sker allel-crossover under Meios?
- Slumpmässig placering av chiasmata, alltså den fysiska kontaktpunkten mellan kromosomerna.
- Likhet mellan sekvenser (homologi)
- Reglering av crossover
- Celler har mekanismer för att kontrollera hur många överkorsningar som sker och var de sker vid vissa specifika ”hotspots”
Beskriv de olika stegen i PCR (3 steg)
- Denaturering
- Temperaturen höjs för att bryta vätebindningarna mellan DNA-strängarna så att de separeras (denatureras) till enkelsträngar. - Annealing (primerbindning)
- Temperaturen sänks så att primers kan baspara med de komplementära sekvenserna på enkelsträngat DNA. - Extension (elongering)
- Temperaturen höjs för att polymeraset ska kunna syntetisera en ny DNA-sträng utifrån primern.
Hur många cykler går generellt PCR igenom?
25-35
Cellcykeln, Meios.
Antal n / C per del
G1, S, M1, M2
G1: 2n, 2C
S: 2n, 4C
Meios 1: n, 2C
Meios 2: n, C
Vilka ingredienser behövs för en PCR-reaktion? (5 ingredienser)
Polymeras
DNA-mall
Primers
Mg-joner
Buffertlösning
Om en buffertlösning är termostabil kan det innebära att den…
är täckt i antikroppar som behöver utstå vissa temperaturer innan bufferten aktiveras.
Två ideala primers har dessa 5 egenskaper och undviker dessa 2
- ca 20 baspar lång
- Specifik för delen man vill duplicera
- CG klämma, avslutas med ett C eller G i sista 3’ änden.
- balanserad nivå på CG för båda primers.
- Liknande smälttemperatur för både primers.
Undvik:
1. Repetitiva primer, ex ATATATATATAT.
2. Självkompletterande, ex primer dimer där den binder sig själv eller primer loop där ändarna binder sig till varandra.
Vad menas med Fidelity (trohet) inom PCR?
Vilken nivå av felläsning och hur mycket som korrigeras av ett polymeras har under kopiering.
Vad menas med processivity (polymeras) (PCR)
Hur många nukleotider som binds in åt gången under ett tillfälle, vilket reflekterar dess affinitet och hastighet på syntes.
Hur skiljer sig affiniteten hos olika polymeras (PCR) gällande proof-reading.
Högre nivå på proofreading leder generellt till långsammare hastighet för att addera nukleotider.
Affinitet kan ökas genom att tillsätta starkare bindning mellan DNA och polymeras.
Vad betyder pholymorphic loci/locus
De olika platserna i genom där nukleotid-tripletterna skiljer sig åt mellan olika människor
Vad betyder anticipation inom PCR teknik?
Anticipation syftar på att vissa ärftliga sjukdomar tenderar att uppträda tidigare och/eller med ökad svårighetsgrad i påföljande generationer.
Man kan med PCR påvisa att den repetitiva sekvensen ökar i längd från en generation till nästa – anticipation.
Translation, 4 steg.
- Sker i ribosomerna (uppbyggda av rRNA och proteiner).
- tRNA, ribosomen och olika initieringsfaktorer (eIF2 m.fl.) diffunderar runt i cytoplasman, slumpmässiga men intensiva krockar som binder in partiklar.
- Startkodon: AUG → aminosyran Met (Metionin).
- Stoppkodon: UAA, UAG, UGA → känns igen av release-faktorer.
Transkription, 7 steg.
(Öppning, vad krävs för start, energikälla, 1 eller flera samtidigt, finns proofreading, kvot rRNA/mRNA, olika typer av pol)
- RNA-polymeras öppnar en liten region av DNA och syntetiserar RNA (5’ → 3’).
- Ingen primer behövs för transkription (till skillnad från DNA-replikation).
- Energi från hydrolys av NTP (ATP, UTP, GTP, CTP) driver reaktionen.
- Flera RNA-polymeraser kan arbeta samtidigt på samma gen.
- Proofreading finns men är mindre noggrann än hos DNA-polymeras.
- De flesta RNA-molekyler i cellen är rRNA (ca 80%), medan mRNA är 3–5%.
- Tre RNA-polymeraser i eukaryoter:
1. Pol I: rRNA
2. Pol II: proteinkodande gener
3. Pol III: tRNA
Initiering vid promotorn, transkription, 3 steg.
(TF -> ?, hur kommer pol med, hur öppnas DNA, hur frigörs pol)
- Generella transkriptionsfaktorer (t.ex. TFIID, TFIIH) binder till core-promotorn och rekryterar RNA-polymeras II (kan binda in vid ’krock’.
- TFIIH har helikasaktivitet och öppnar DNA-spiralen.
- RNA-polymeras II frigörs från promotorn via fosforylering och börjar elongera RNA.
Elongering och terminering, transkription,, 3 steg.
- RNA-polymeras bildar en transkriptionsbubbla där DNA öppnas framför enzymet och sluts bakom.
- Transkriptionen avslutas när polymeraset passerar en polyadenyleringssignal – RNA-strängen klyvs av enzymer.
- Polymeraset dissocierar från DNA strax därefter.
mRNA-processning, 3 steg.
- 5’-cap: En modifierad guanin-nukleotid sätts på mRNA:s 5’-ände.
- Splicing: Introner klipps bort av spliceosomen, exonerna sätts ihop. Kan även ske alternativ splicing för olika proteinvarianter.
- Poly(A)-svans: En kedja av ~200–250 adenin-nukleotider adderas på 3’-änden och stabiliserar mRNA.
mRNA-export, 3 steg.
- Moget mRNA märks med transportproteiner som känner igen bl.a. 5’-cap, poly(A)-svans och korrekt splitsade exoner.
- Exporteras genom kärnporerna ut i cytoplasman.
- Om mRNA är ofullständigt processat bryts det ned inne i kärnan.
Translation initiering, 3 steg.
- Initiator tRNA och eIF2 krocker genom passiv diffusion och binder med lilla ribosomenheten tillsammans med cap 5’ mRNA via eIF4-komplex..
- Lilla ribosomenheten rör sig längst mRNA 5’ → 3’ och letar efter startkodon (AUG) driven av energi från ATP.
- Stora subenheten ansluter → initieringsfaktorerna disassocieras.
Elongering translation, 5 steg.
- Ribosomen har tre säten: A-site, P-site, E-site.
- Nytt tRNA anländer till A-site → binder kodon med antikodon.
- Peptidkedjan (som sitter i P-site) överförs till aminosyran i A-site.
- Ribosomen förflyttas ett steg (A → P → E) med hjälp av GTP-hydrolys.
- När tRNA hamnar i E-site släpper det och kan åter laddas med ny aminosyra.
Terminering, translation, 3 steg.
- Release-faktor känner igen STOP-kodon (UAA, UAG, UGA).
- Peptidkedjan hydrolyseras av från sista tRNA → fri polypeptid släpps.
- Ribosomen dissocierar.
Proteinveckning (chaperoner), 2 steg i en grov översikt.
- Chaperoner (t.ex. Hsp70, Hsp60, TriC/CCT) hjälper proteiner att veckas korrekt.
- Förhindrar felaktig hopklumpning och kan ”rädda” felveckade proteiner.
Sortering av proteiner och mRNA, 4 steg.
Vad avgör, vad känner igen, transport, om ämnet saknas?
- Signalpeptid (N-terminal sekvens) styr proteiner till rER om de ska utsöndras eller hamna i membran.
- Under pågående translation känner SRP (Signal Recognition Particle) igen signalpeptiden → binder ribosomen → styr den till rER.
- Ingen motorproteindriven transport: Komplexet flyttar sig via passiv diffusion tills det binder SRP-receptorn på rER.
- Utan ER-signalpeptid → ribosomen stannar fritt i cytosolen → proteinet hamnar i cytosolen eller importeras till t.ex. kärna eller mitokondrier via andra signaler.
Består cellmembran av, 5 saker + dess förankring
Fosfolipider
Glykolipider (utsidan)
Sfingolipider
Kolesterol
Protein
- Förankrat mot cytoskelettet.
Beskriv fosfolipoider
Hydrofil, polär fosfatgrupp + hydrofob, icke-polär fettsyra.
Vad är skillnaden på cis och transbindningar, exempelvis med kolatomer?
Cis-bindning har båda kolatomerna på samma sida om dubbelbindningen vilket underlättar membranets fluiditet. c^ C=C ^c
Trans-bindning har de båda kolatomerna på varsin sida om dubbelbindningen. c^ C=C vc
Alla kolatomer i kroppen är cis-bindningar.
Kolesterol i plasmamembranet bidrar till…
att hålla membranet stadigt och impermeabelt för vattenlösliga molekyler.
Sfingolipider är…
viktiga signal-lipider som exempelvis finns i hög koncentration i myelinskidorna runt Axon.
Glykolipider är…
igenkännande av andra signalämnen och medverkar i cellsignalering, har en sockergrupp.
Avgörande vid exempelvis bestämmande av blodgrupp.
Plasmamembranet är asymmetriskt, vilket innebär…
Olika lipider på in/utsida.
Ex: glykolipid: utsida
fosfatidylserin: insida
4 olika typer av membranproteiner
Transport
Receptor
Enzymer
Ankare
Lipid rafts är…
Dynamiska och tillfälliga strukturer i plasmamembranet som agerar som plattform för signalering och ofta löses upp på mindre än en sekund.
Vissa celler är polariserade, vilket betyder…
att en viss funktion i cellen är koncentrerad till en viss del i cellen genom ansamling av lipider och proteiner, ex cell junctions.
Plasmamembranet är semipermeabelt, vilket innebär… (4 delar)
- Hydrofoba, ickepolära molekyler kan passera igenom. (Fettlösliga)
- Små, polära molekyler kan ta sig igenom i en liten mängd.
- Stora, opolära molekyler kräver transportvägar.
- Joner kräver alltid transportvägar.
Det finns 2 typer av passiv transport
- Enkel (koncentrationsgradient)
- Faciliterad (med hjälp av kanalprotein eller transportör)
3 olika typer av kanaler/transportörer
- Uniport, transporterar en enskild partikel. Ex GLUT - glukos.
- Symport, binder 2 bestämda partiklar och transporterar dom tillsammans, ex Na + Glukos.
- Antiport, byter ut en partikel mot en annan, ex Na/K-pumpen.
Lysosom rör sig över cellen via… och material för degradering sker via… (4 steg)
- Med hjälp av cytoskelettet (ex mikrotubuli).
- Endocytos (vesikel som tas upp av lysosom)
- Pinocytos (“äter små delar av sin omgivning”)
- Fagocytos (vita blodkroppar)
- Autofagocytos (dubbelt membran)
Vad sker i golgiapparaten?
sortering och glykolisering av proteiner och lipider.
Vad avgör vart vesiklar tar vägen?
“coat”-protein och Rab-protein signalerar vart vesikeln ska ta vägen, transport sker via mikrotubuli, SNARE-protein är viktig för fusion.
Beskriv hur vesikeltransport sker, 6 steg.
ämne som väljer last, energi som krävs, hur transport sker, kontakt, doc
- Cargo-receptorer + coat-proteiner väljer ut last (ex kolesterol) och knoppar av vesikel.
- Coat tas av → Rab-GTP + v-SNARE sitter kvar på vesikeln.
- Transport längs mikrotubuli med motorproteiner.
- Tethering: Rab på vesikeln → kontakt med tethering-faktorer på målmembranet.
- Dockning: v-SNARE + t-SNARE drar membran nära.
- Fusion: Membranen smälter ihop → innehållet frisläpps.
Hur, förenklat, sker klyvning (hydrolys) av peptidbindnignar ut?
Klyvning av bindningar (som peptidbindningar) handlar alltid om kemiska reaktioner där elektroner flyttas och omfördelas, detta sker i närvaro av vatten för att hydrolisera bindningarna.
Vilken roll spelar epigenetisk kontroll i celldifferentiering?
Reglerar genuttryck via kemiska förändringar i DNA och histonproteiner, utan att förändra DNA-sekvensen. Ärftligt.
Hur skiljer sig odifferentierade celler från differentierade celler, morfologiskt? (Form)
Odifferentierade celler är generellt runda och små, differentierade celler har specifika former.
Vad är en iPS-cell?
induced potent cell
Omprogrammerade somatiska celler, ofta patientens egna hudceller –> fibroblaster, som nu är pluripotent och kan användas i medicinska syften.
Skillnad mellan totipotent och pluripotenta celler?
Toti: Kan bilda alla celler inkl moderkaka.
Pluri: Kan bilda alla celler utom moderkaka, finns embryonalt.
Vad kännetecknar multipotenta celler?
De kan bilda flera relaterade celler inom samma typ av vävnad.
Vad menas med “homeostatisk” funktion hos stamceller?
Stamcellerna ersätter kontinuerligt kortlivade, mogna, celler.
Hur regleras genuttryck under celldifferentiering (2st)?
Transkriptionsfaktorer och epigenetiska modifieringar.
Vad är cellplasticitet?
Förmågan hos en cell att ändra sin fenotyp efter förändringar i omgivningen
Transkriptionsfaktorer är…
proteiner som binder till specifika bassekvenser i DNA och bl.a reglerar genuttryck.
Hur många celler består kroppen av och hur många olika celltyper?
Antal celler: ca 30 triljoner
Celltyper: ca 210 olika.
Transkriftionsfaktorer som styr hastigheten på transkriptionen, 2st.
Aktivatorproteiner = ökar
Repressorprotein = sänker
4 olika sätt att mäta genuttryck för 3 olika typer (RNA, DNA, protein).
RNA: PCR / sequencing
DNA: screening
Protein: western blot
Sant eller falskt: Acetylering aktiverar genen
SANT
Sant eller falskt: metylering aktiverar genen
FALSKT
Nämn 3 sätt att tysta en gen
Metylering
De-acetylering
Olika histon repressiva proteiner.
Nämn 3 sätt att aktivera en gen
De-metylering
Acetylering
Olika histon aktiverande proteiner.
När är symmetrisk stamcellsdelning viktig?
Under tidiga utvecklingsstadier eller när stort behov av vävnadstillväxt uppkommer.
När är assymterisk stamcellstillväxt viktig?
Avgörande för organutveckling och homeostas.
Varför är cellens utvecklingshistoria viktigt för forskare, 3 anledningar?
- Hjälper oss att förstå hur vävnader och organ utvecklats från en enda cell, cellens “släktträd”.
- Läkemedelsutveckling och hur olika läkemedel påverkar våra celler.
- Förstå utvecklingssjukdommar som är kopplade till olika kemiska interaktioner i våra celler.
Nämn de 4 stegen i en stamcells stadie.
- Totipotenta - Upphov till alla celler.
- Pluripotenta - Upphov till alla celler - moderkaka
- Multipotenta - Upphov till liknande celltyper/vävnad.
- Unipotenta - Upphov till 1 celltyp.
Vilka typ av vuxna, somatiska, stamceller finns det? (4 st)
- Hematopoietiska stamceller (blod)
- mesenkymala stamceller (ben, brosk, fett)
- Neurala stamceller (hjärna)
- Endotheliala stamceller (blod?)
Beskriv 3 olika typer av underhåll för stamceller.
(3 typer av signaler & vad de ska uppnå)
- WNT-signal: främjar proliferation, upprätthåller stammcelsspopulation.
- Shh-signal: viktig för korrekt differentiering –> utveckling, vävnadsmönster och tillväxt.
- Notch-signal: styr när/hur stamceller differentieras –> korrekt utveckling och vävnadsreparation.
Vad händer vid dysregulation av celldifferentiering? (4 st)
Cancer, vävnadsdysfunktion, degenererativa sjukdomar, utvecklingsstörningar.
