Genetik del 2 Flashcards
Vad är definitionen av en mutation?
Det är en ärftlig förändring i en DNA sekvens av genetisk information
Varför är mutationer viktiga?
Därför att de är som rå material för evolutionen de ger möjlighet till genetisk variation
Kan mutationer vara farliga?
Ja, de är upphovet till många sjukdomar
Vilka två kategorier av mutationer finns det i multicellulära organismer?
Somatiska mutationer och germinalcellmutation
Vad är somatisk mutation?
Det är mutation som sker i somatisk vävnad som alltså inte producerar gameter
Hur ärvs somatisk mutation?
De ärvs til dottercellerna och desto tidigare mutationen uppstår i utvecklingen desto större mängd kloner av cellen finns det.
Hur ofta uppstår en mutation?
1 varje miljon celldelning
Vad är det som gör att somatiska mutationer inte behöver ha en effekt på fenotypen?
Eftersom effekten av mutant cellen kan ersättas av en normaltfungerande cell eller så dör mutant cellen och ersätts av en annan cell
Vad är mosaicism?
När vävnader i kroppen har olika genetisk information
Vad är germinalcellmutation?
Det är när mutationen sker i celler som producerar gameter
Hur ärvs geminalcellmutation?
Den ärvs till avkomman eftersom det uppstår i gameter
Vad är genmutation?
Det är en relativt liten mutation som påverkar en enda gen
Vad är bas substitutioner?
Det är när en enda nukleotid blir ändrad i DNA
Vad är transition?
Det är när en purin blir ersatt av en annan purin eller en pyrimidin blir ersatt av en annan pyrimidin
Vad är transversion?
Det är när en purin blir ersatt av en pyrimidin eller tvärtom
Varför sker transition oftare än transversion?
Därför att det är lättare att ändra en purin till en annan purin än något helt annat.
Vad är indels?
Det är ett samlings namn för insertion och deletion mutationer
Vad är insertion och deletion mutationer?
Det är mutationer som antingen tar bort eller sätter dit en eller flera nukleotidpar
Vad är frameshift mutationer?
De skapas av indels och händer när läsramen blir förändrad. Detta gör att ofta påverkas alla aminosyror som kodas av nukleotiderna som genomgått mutationen. Så de har en hög påverkan på fenotypen
Vad kallas indels som inte påverkar läsramen?
In-frame insertion och in-frame deletions
Vad är expanderande nukleotid upprepningar?
Det är en mutation när ett antal kopior av ett set av nukleotider ökar. ex. ALS
Vilken är den vanligaste sekvensen av upprepningar?
CNG
Vad är anticipation?
Det är ett resultat av expanding nukleotide repeats där sjukdomen blir värre och värre för varje generation.
Vad händer om en nukleotid expansion sker i den kodande delen av en gen?
Det kan producera giftigt protein med en extra glutamat på sig.
Vad händer om nukleotid expansion sker utanför den kodande delen?
Ex. Fragile X-syndrome. Skapar metyliserat DNA vilket stoppar uttrycket av den genen.
För vilka fler sätt kan repeats påverka hälsan av cellen?
RNA som transkriberas kan vara giftigt, kortare protein eller att sekundära strukturer såsom hårnåls strukturer skapas.
Vad är forward mutation?
Det är en mutation som ändrar vildtypens fenotyp
Vad är reverse mutation?
Det är mutation som ändrar mutantens fenotyp tillbaka till vildtypen
Vad är en missense mutation?
Det är en bassubstitution som resulterar i en nanan aminosyra i proteinet
Vad är en nonsens mutation?
Det är en mutation som ändrar ett sense kodon till ett nonsens kodon
Vad händer om ett nonsens kodon sker tidigt i mRNA sekvensen?
Den kommer proteinet bli stympat och inte kunna utföra sin funktion
Vad är en tyst mutation?
Det är en mutation som ändrar ett kodon till ett synonymt kodon som specifierar samma aminosyra
Varför är inte en tyst mutation “tyst”?
Därför att skillnader i tillgänglighet av tRNA’s som tar upp den här aminosyraran kan vara olika så det kan göra att hastigheten förändras av protein syntesen
Vad är en neutral mutation?
Det är en missense mutation som ändrar aminosyra sekvensen av ett protein men inte inte märkbart ändrar dess funktion. Det kan vara när aminosyran blir ersatt av en annan men det är kemiskt lika.
Vad är exempel på en neutral mutation?
Mutering av gener som kodar för hemaglobin, kan förändra aminosyra sekvensen men inte förmågan att transportera syre
Vad är Loss-of-function mutationer?
Det är mutationer som gör att proteinet helt eller delvis förlorar sin funktion
Vad är ett exempel på loss-of-function och vad är det oftast?
De är oftast recessiva och cystic fibrosis är ett exempel
Vad är gain-of function mutationer och vad är de oftast?
Det är när en cell producerar protein som får en ny funktion som inte normalt finns, ex. att tillväxt hormon finns där trots att det inte är meningen. De är oftast dominanta
Vad är conditional mutationer?
Det är mutationer som uttrycks endast under vissa förutsättningar
Vad är dödliga mutationer?
Det är mutationer som orsakar förtidig död
Vad är en supressor mutation?
Det är en mutation som gömmer eller trycker ned effekterna av en annan mutation
Vad är skillnaden mellan reverse mutation och supressor mutationer?
Reverse mutation så förändras muterade stället till vildtypen medan i supressor förändras den inte utan den påverkar den första mutationen
Vart sker supressor mutationer?
De sker på en plats som är distinkt skilld från orginalmutationen-> alltså dubbelmutant
Vad är två olika supressor mutationer?
Intragenisk och intergenisk
Vad är intragenisk mutation?
När supressor mutationen händer i samma gen som den mutation den trycker ned
Exempel på intragenisk mutation?
Exempelvis ändrar en nukleotid av det kodon som den originella mutationen ändrade och därför uttrycks den originella aminosyranEller för att förhindra framshift mutationer.
Vad är intergenisk supressor mutation?
Det är en supressormutation där mutationen händer i en annan än den som den originella mutationen sker i.
Exempel på integenisk supressor mutation?
Ex. förändra translationen av mRNA:t, Gen interaktioner
Vad är mutations hastighet?
Det är frekvensen med vilket en vildtypsallel på ett locus förändras till en mutant allel
Hur uttrycks mutations hastighet?
Antalet mutationer per biologisk enhet
Vilka tre faktorer beror mutations hastighet?
- Med vilken frekvens förändringar sker i DNA
2.Sannolikheten att om DNA förändras att det kommer bli reparerat
3.Att mutationen kommer bli detekterad
Hur kan förändringar i DNA uppkomma?
Mutationer kan uppstå spontant men de kan också bli inducerat kemiskt,biologiskt
Hur påverkar DNA:s förmåga att reparera sig mutations hastigheten?
Om systemen som reparerar fungerar och är effektiva kommer mutations hastigheten att vara låg, men om det är något fel på dem kommer de vara högre
Hur påverkar mutationers detektering mutations hastigheten?
Många mutationer upptäckts inte förrän man ser deras fenotypiska effekt. Därför kan de som är lättare att se och detektera ha högre hastighet bara för att de är lättare att se
Vad har spontan mutation för hastighet i alla organismer?
Den är låg
Vad kan olika hastigheter mellan arter och organismer säga?
Deras förmåga för reparera mutationer, att de inte utsätts mutagener och biologisk skillnad i spontana mutationer
Vart sker de mindre mutationer någonstans?
I DNA sekvenser som associeras med nukleosomer -> detta kan bero på att de inte utsätts för mutagener men också rekombination, replikation och reperation
Vad är den genrella frekvensen av bas substitutioner i människor?
1 x 10^-8 per bp per gen
Vad är adaptive mutation?
Det är mutationer som kommer från att miljön runt omkring är stressig, detta sker i bakterier
Vad är spontana mutationer?
Det är mutationer som uppstår spontant under normala förhållanden
Vad är inducerade mutationer?
Det är mutationer som kommer eftersom miljön har ändrats genom kemikalier eller strålning
Vad är tautomeriska skiftningar (tautomeric shifts)?
Det är när positionen av protoner i DNA:ts baser ändras det här för att ovanliga basparningar kan uppstå.
Vad är wobble?
Det är när ovanliga basparningar uppstår pga. den flexibla strukturen av DNA helixen
Vad är incorporated errors?
Det är när en bas substitution skapar felaktig parning som blir inkorporerat i den ny syntetiserade nukleotid kedjan ex. thymin (pga. wobble) paras med guanin. När de separeras och aggerar som mallar kommer guaninet paras med cytosin istället
Vad leder incorporated errors till?
De leder till replikations fel
Vad är replikations fel?
Det är en permanent mutation eftersom alla basparningar är rätt kan in reperationssystemet veta att det har blivit fel
vad kan hända om en av strängarna formar en loop?
Strand slippage
Vad händer om loopen skapas på den nyligen syntetiserade strängen?
Insertion
Vad händer om loopen är på mallsträngen?
Då blir det en deletion
Vad är en process som kan skapa insertion och deletions?
Ojämn överkorsning under en normal överkorsning är det ingen förändring av de sammanlagda nukleotiderna medan det i felaktig överkorsning skapar att en får en insertion och en annan en deletion
Vad är depurination?
Det är en spontan kemisk förändring som skapar mutationer i DNA. Det är när en purin försvinner från en nukleotid.
Vad är en apurin site? (AP-site)
Det är när en nukleotid saknar sin purin bas
Vad händer när en apurin site skapas?
Det finns inte längre begränsningar för vilken nukleotid som ska sättas in så en random (ofta en adenin) sätts in.
Vad är deaminering?
Det är när en en bas förlorar en aminogrupp
Vad kan orsaka deaminering?
Det kan vara spontant eller vara länkat till mutageniska kemikalier
Vad händer när en bas blir deaminerad?
Den ändrar egenskaperna av parningarna mellan baser ex. en deaminerad cytosin kan binda till uracil
Hur förhindras deaminering?
Genom enzymer som tar bort Uracil så fort det finns i DNA
Vad kallas medel i miljön som ökar hastigheten av mutation över spontan hastighet?
Mutagen
Exempel på en mutagen?
Senapsgas
Vad är basanaloger?
Det är en klass av kemiska mutagener som liknar någon av de fyra kvävebaserna i DNA
Vad är problemet med basanaloger?
DNA polymeras kan inte känna av skillnaden mellan basanaloger och standard baserna
Exempel på en basanalog
5-bromouracil som är analog till tymin
Kan basanaloger upphävas?
Ja i labb genom att låta provet få samma analog eller med en annan analog
Vad är alkyleringsmedel?
Det är medel som donerar alkylgrupper ex. metyl och etyl grupper till nukleotid baser. Det här ändrar också basparningar
Exempel på alkyleringsmedel
Senapsgas
Vad är deaminations kemikalier?
Det är kemikalier som inducerar deamination
Exempel på deaminations kemikalier?
Salpetersyra som deaminerar cytosin till uracil vilket paras med adenin
Vad är syre radikaler?
Det är reaktiv form av syre. det produceras under aerobisk metabolism eller strålning, ozon vissa droger osv. De skadar DNA och ändrar den kemiska uppsättningen i DNA
Vad är interkalatorer?
ex. dioxin, ethidium bromid de producerar mutationer genom att trycka in sig själva mellan baser i DNA vilket ändrar på Helixen och skapar insertion och deletion, och frameshift mutationer så de har en extremt stor påverkan.
Varför skapa röntgen strålar, gamma strålning och kosmiska strålar mutationer?
pga deras höga energi kan de penetrera vävnader och skada DNAt
Vad kallar man gamma, röntgen och kosmiska strålar för gemensamt?
Joniserande strålning
Vad gör joniserad strålning med DNA?
De flyttar elektroner från varje atom de träffar och ändrar stabila molekyler till fria radikaler och reaktiva joner som sedan ändrar strukturen på baser och bryter fosfordiesterbindningarna i DNA. Även dubbelsträngs brott uppstår pga joniserande strålning
Vad gör UV ljus med DNA?
Inte lika mycket energi som joniserande strålning så de flyttar inte på eleketroner men pyrimidiner tar lätt upp UV ljus och detta skapar kemiska band mellan pyrimidiner som sitter på samma sträng och detta skapar Pyrimidin dimerer
Vad äör problemet med pyrimidin dimerer?
De ändrar strukturen på DNA och blockerar replikation
Vilken är den vanligaste pyrimidin dimeren?
Tymin + tymin
Vad händer ofta med cellen som inte får pyrimidin dimeer reparerad?
Cellen dör eftersom den blockerar replikation och därför cell division
Vad använder bakterier för att undgå skadan av pyrimidin dimerer?
Genom SOS systemet. Den här “tänker” inte mycket på baspar reglerna och kan därför kringgå pyrimidin dimerer men vad som händer är att frekvensen mutationer ökar och DNA syntesen blir inte lika säker.
Vad är två generella saker man kan säga om DNA reperation?
De flesta DNA reperationer behöver två nukleotid strängar av DNA eftersom de flesta ersätter hela nukleotider och en mall behövs för att specifiera bas sekvenserna
2. DNA skador kan repareras på olika sätt och av flera olika reperations system
Vad är mismatch repair?
Det är ett reperations system som ofta tar hand om felaktigt insatta nukleotider som ungått korrekturläsningen. Det sker genom att felaktigt parade baser bli detekterade och rättade av mismatch-repair enzymer.
Förrutom felaktigt insatta nukleotider vad kan mismatch repair mer reparera?
Oparade looper som orsakas av strand slippage
Hur går mismatched repair till?
Ett inkorporerat fel upptäcks, mismatched-repair enzymer upptäcler det och klipper bort en sektion av den nyligen syntetiserade strängen och fyller gapet med nya nukleotider genom att använda den originella strängen som mall.
Hur vet mismatched repai system i E.choli att det är den gamla eller den nya strängen?
Genom att känna av metylgrupper. Efter replikation är sekvensen GATC metyliserad , metylisering sker inte direkt efter replikationen och därför är den nya strängen inte det. Mismatched-repaired system klipper i den ometyliserade stängen vid GATC platsen och degraderar den i det området. DNA polymeras och DNA ligase fyller gapet på den ometyliserade strängen med korrekt nukleotid
Vad är direkt reperation?
De reparerar inte förändrade nukleotider utan återställer dem till deras originella struktur.
Hur gör E.choli och vissa eukaryoter direct repairs när det kommer till pyrimidin dimerer?
De har ett enzym som heter photolyase som använder energi från ljus och bryter de kovalenta bindningarna i pyrimidin dimer.
Vad är Base excision repair?
En modifierad bas blir utskuren och hela nukleotiden blir ersatt.
Hur går base excision repair till?
Utskurningen av modifierade baser katalyseras av ett set av enzymer som heter DNA glycosylases vilka alla känner igen och tar bort en specifik typ av modifierad bas genom att klyva bindningarna som basen har till 1´kol atomen av deoxyribos sockret.
Nucleotide-Excision repair vad är det?
Den tar bort stora DNA förändringar som pyrimidin dimer. Men kan även reparera flera andra typer av DNA skador
Hur går nucleotide-excision till?
Ett set av enzymer scannar DNA för att se om det finns något fel på DNA:s 3D struktur. Om den hittar ett fel kommer andra anzymer och separerar nukleotid strängarna från varandra vid den skadade regionen. Socker och fosfat ryggraden klyvs av den skadade strängen på båda sidor. Gapet fylls av DNA polymeras och DNA ligase
Det finns två stora olika sätt att reparera om DNA har fått ett dubbelsträngsbrott vilka är de?
Homolog direkt repair och icke homologt end joining
Vad är homology directed repair?
Reparerar en trasig DNA molekyl genom att använda en annan DNA molekyl (ofta syster kromatid) med samma mekanism som homolog rekombination.
Vad är två enzymer som utför Homology direct repair?
BRCA 1 och BRCA 2
Vad är non-homologous end joining?
Det är när man reparerar dubbelsträngsbrott när det inte finns en likadan DNA molekyl i närheten och sker ofta i G1 fasen
Hur går non-homologous end joining till?
De använder protein som känner igen de skadade ändarna av DNA och binder till ändarna och binder ihop dem.
Vad är problemet med non-homologous end joinging=
Det har mycket större chans att leda till fel, och det kan ofta leda till deletion, insertion och translokationer.
Vad händer när Stora fel i DNA:t stör DNA polymeras replikation?
translesion polymeras som inte är likaa nogrann tar över, men denna gör ofta fel
Vad är en välstuderad mänsklig sjukdom pga DNA-reparation?
Xeroderma pigmentosum abnormal hudpigmentation och känslighet för ljus. De med denna sjukdomen har ofta fel med nucleotide-excision repair systemet och därför kan inte pyrimidin dimererna hittas och sitter kvar.
Vad är central dogma?
Det är genetiska informationen går från DNA till RNA till proteiner
Hur kan organismer som inte kan ändra på sin miljö och multicellulära organismer som har celler som är specialicerade men innehåller samma genetiska DNA excistera?
Genom genregulation
Vad är en strukturgen?
Det är gener som kodar för proteiner som används i metabolism, biosynthes eller strukturell roll i cellen
Vad är regulatoriska gener?
Det är gener som skapar RNA eller proteiner som interagerar med andra DNA sekvenser och påverkar transkriptionen eller translationen av de sekvenserna.
Vad kan produkterna av regulatoriska gener vara?
DNA-bindande proteiner eller RNA molekyler som påverkar genutrycket
Vad händer med de strukturgener som kodar för essentiella funktioner?
De blir inte reglerade och kallas därför för constitutive genes (kallas även housekeeping genes)
Vad är regulatoriska element?
Det är DNA sekvenser som inte blir transkriberade men ändå har en roll i reguleringen av gener och andra DNA sekvenser
Hur påverkar regulatoriska element reguleringen av gener?
De påverkar uttrycket för de DNA sekvenser som de är fysiskt kopplade till.
Hur fungerar mycket av genregleringen?
Genom att handlingen av proteiner som kodas av regulatoriska gener och sedan binder till regulatoriska element.
Vilka är de två sätt som genuttrycket kan styras på?
Negativ och positiv kontroll
Vad är en genregulation som nästan endast Eukaryoter har?
Genregulation genom förändring av DNA och kromatin struktur. Modifieringan av DNA och dess struktur kan hjälpa att avgöra vilken sekvens som ska transkriberas. Genom DNA metylisering och kromatin struktur
Varför reguleras gener vid transkriptionen?
För att det är energieffektivt att stoppa så tidigt som möjligt
Hur reguleras gener genom mRNA processning?
Det sker mycket modifikationer av mRNA innan det kan åka ut ur cellen, dessa modifikationer bestämmer rörelsen av mRNA ut i cytoplasman, om det kan transleras, hastigheten av translationen osv.
Hur kan mRNA stabilitet ha med genregulering att göra?
Hur mycket protein som produceras handlar inte bara om hur mkt mRNA som skapas utan också hastigheten med vilket mRNA blir degraderat
Hur reguleras gener under translationen?
Halten med faktorerna som måste till för translationen och halten aminosyror som finns tillgängliga kan ge möjlighet för regulation
Hur kan gen regulering ske efter translationen?
Genom protein modifiering vilket påverkar dess stabilitet och om det blir aktivt
Vad är ett sätt som DNA och proteiner genreglerar i både bakterier och eukaryota?
Genom DNA-bindande proteiner
Vad innehåller DNA-bindande proteiner som binder till DNA och hur stora är dem?
Domäner och de är ofta 60 till 90 aminosyror stora
Är det alla aminosyrorna i en domän som binder till DNA?
Nej det är ofta endast ett fåtal av aminosyrorna som gör det
Hur binder DNA bindande proteiner till DNA?
Genom vätebindningar med baserna eller så interagerar de med socker och fosfor ryggraden av DNA
Hur påverkar DNA-bindande proteiner regulationen uttrycket av en gen?
Genom att fysiskt binda till DNA, de gör det här dynamisk, de kan binda och släppa från DNA och andra regulatoriska protein och är aldrig permanent fast.
Kan DNA bindande proteiner binda till annat?
Ja, de har andra domäner som kan binda till andra molekyler såsom regulatoriska proteiner
Hur sorteras DNA-mindande proteiner?
Genom strukturella saker som motifs
Vad är motifs?
Det är en simple struktur som en alpha helix som kan sättas fasdt i major groove av dubbel helixen.
Ge exempel på två motifs ett som är mest i bakterier och ett som även är i eukaryota
Helix-turn-Helix motif som bestå av två alpha helixes som sitter ihop med en sväng (turn) Zinc finger motif som är en loop av aminosyror som innehåller en zink jon
Vad är ett operon?
I bakterier, är en grupp med strukturgener som transkriberas tillsammans med en promotor och sekvenser som kontrollerar transkriptionen
Hur ser ett operon ut?
Det består av ett set av strukturella gener som blir ett mRNA. Dessa kontrolleras av en promotor som sitter uppström av den första genen. RNA polymeras binder till promotorn och sedan rör sig nedström och transkriberar alla gener.
Vad är kopplingen mellan en regulatorisk gen och operonet?
Det kontrollerar uttrycket av de strukturgener i operonet med att öka eller sänka uttrycket men den anses inte vara en del av den. Utan regulatoriska genen har en egen promotor som och transkriberas till ett litet mRNA -> som blir ett litet protein
Vad heter det lilla proteinet som skapas av den regulatoriska genen?
Regulatoriskt protein
Vad kan det regulatoriska proteinet göra i operonet?
Den kan binda till operatorn i operonet och påverkar därför om transkriptionen kommer hända.
Hur sitter operatorn?
Den överlappar med 3’ änden av promotorn och ibland 5’ änden av den första struktur genen
Vilka är de två typerna av transkriptions regulation?
Negativ kontroll och positiv kontroll
Vad är negativ kontroll?
Det är när regulatoriska proteinet är en repressos som binder till DNA;t och inhiberar transkriptionen
Vad är positiv kontroll?
När det regulatoriska proteinet är en aktivator och stimulerar transkriptionen
Vilka två sätt kan operon påverkas?
De kan bli inducerade eller förtryckta
Vad är inducerbara operon?
Det är operon när transkriptionen oftast är av och något måste hända för att det ska ske transkription
Vad är repressor operon?
Det är operon som ofta transkriberar men något måste hända för att stänga av den
Vad gör den regulatoriska genen för negativt inducerbara operon?
Den kodar för ett aktivt repressor protein som lätt binder till operatorn
Vad gör repressor proteiner i operatorn?
Eftersom operatorn överlappar promotorn så blir bindningen av detta protein fysiskt blockerar RNA polymeras att binda till promotrn och förhindrar transkription.
Hur kan transkriptionen börja i negativt inducerbart operon?
Det måste hända någonting som förhindrar bindningen av repressorn till operatorn
Vad är det som inducerar transkriptionen i negativt inducerbart operon?
En liten molekyl som heter inducer och binder till repressor proteinet
Hur många bindnings ställen har regulatoriska protein oftast?
De har en som kan binda till DNA och en som kan binda till en liten molekyl såsom en inducer
Vad händer med repressor proteinet när inducern binder till det?
Det ändrar form vilket gör att de inte längre kan binda till DNA:t
Vad heter protein som ändrar form genom att den binder till en annan molekyl?
Alloster protein
Vad händer när inducern inte längre är bundet till proteinet?
Repressorn binder till operatorn
Vad är negative repressible operons?
Det är operon som oftast har transkription men som regleras genom att man stänger av transkriptionen
Vad är gemensamt för negative inducable operon och negative repressible operon?
Båda två har regulatoriska protein som är en repressor
Vad måste hända för att ett repressor protein ska bli aktivt i negative repressible operons?
En korepressor måste binda in, denna gör det möjligt för repressorn att binda till operatorn
Vad är “cirklen” i ett negative repressible operons förlopp?
RNA polymeras transkriberar operonet medan repressorn inte är aktiv om det finns hög halt av korepressorn kommer den fortsätta binda in i repressorn och den stör transkriptionen. När den förhindrar transkriptionen kommer inte mer av korepressorn att skapas tillsammans med enzymerna och den kan inte längre binda in till repressorn vilket gör syntetiseringen aktiv igen. När det finns tillräckligt mycket kommer den att binda igen osv.
Vad styr repressible operon transkriberingen av?
Ofta proteiner som är kopplade till biosyntes av molekyler som behövs i cellen. Såsom aminosyror. De är alltså oftast på men när det finns tillräcklig halt så stängs de av.
Vad heter det regulatoriska proteiner i positiv kontroll?
Aktivator
Vad gör aktivatorn?
Den binder till DNA (ofta inte operatorn) och aktiverar transkriptionen
VAd är ett exempel på positiv kontroll?
Lac operonet där CAP är aktivatorn och binder till promotorn vilket ökar RNA polymeras effiktivtet.
Hur tas laktos upp i E.coli bakterier?
Det blir transporterat över membranet med hjälp av laktos permeas
Vilka steg måste E.coli gå igenom för att använda laktos som en energikälla och vilket enzym gör detta?
Den måste först bryta ner det till glukos och galaktos med hjälp av beta-galaktosidas
Förrutom att bryta ner laktos till glukos och galaktos vad mer kan beta-galaktosidas göra?
Konvertera laktos till allolaktos
Vad är lac operonet i E.coli för operon?
Negativ inducable operon
Vilka enzym kodar lac operonet för förrutom transacetylase?
Beta-galaktosidas och permeas
Vilken gen kodar för beta-galaktosidas?
LacZ
Vilken gen kodar för permeas?
lacY
vilken kodar för transacetylas?
lacA
Vad händer när laktos inte finns i E.coli?
Då produceras endast en liten mängd av varje protein
Vilken molekyl är det som är inducern i lac-operonet?
Allolaktos
Vad heter den regulatoriska genen av lac-operonet
lacI
Vad händer när laktos finns i mediumet?
En liten bit av det omvandlas till allolaktos vilket binder till repressorn och får den att släppa.
Men om det är permeas som förflyttar laktos över membranet och allolaktos som måste produceras av beta galaktosidas hur kan då induceringen ske när dessa är repressade?
Repression stänger inte helt av transkriptionen av lac operonet det är alltid en låg nivå av transkription vilket gör att det finns en låg nivå av enzymerna som kan utföra de arbtetena.
Vilka andra inducer finns det för lac-operonet förrutom allolaktos?
IPTG den är inte metaboliserad av beta galaktosidas så därför kan den användas i labb när man vill utforska induktion frånskillt från metabolsim
Varför använder E.coli glukos istället för laktos när båda finns närvarande?
Därför att glukos inte behöver omvandlas i flera olika steg som laktos. När socker finns närvarande stängs alla andra gener som metaboliserar andra socker av.
Är catabolite repression positiv kontroll?
Ja
Vad är CAP?
Det är ett protein som binder till en plats uppströms eller inom promotorn av lac operonet.
Vad gör CAP?
Det gör så att RNA polymeras kan binda bra till promotorn och uttrycka genen
Vad är trp operonet?
Det är ett operon som kontrollerar biosyntesen av aminosyran tryptofan
Vad är attenuation?
Det är när initiationen börjar med slutar förtidigt innan de strukturella gener nås, Det finns komplementära regioner mot varandra detta gör att det kan skapas två olika strukturer det skapas hårnålstruktur
vad är fakultativ heterokromatin?
Det är heterokromatin som skapas i olika utvecklingsstadier
Vilket protein är det mest av i kromatin?
Histoner
Vilken laddning har histoner och DNA och varför är det viktigt?
Histoner är positivt laddade och DNA är positivt laddade detta gör att laddningarna attraheras av varandra och håller fast DNA:t runt histonerna
Vad är en nukleosom?
Det är DNA virat runt 2 gånger runt en octamer av histon proteiner
Vad är polytenkromosomer?
Det är kromosomer som är stora pga att DNA kopiering har gått till men ingen celldivision
Vad gör DNase I och hur kan man se genreglering pga det?
DNase I är ett enzym som bryter ner DNA. Dens effiktivitet beror på kromatinstrukturen. Om den är tight bunden till histoner så är enzymet inte lika effektivt. Eftersom att gener som utför transkriberingen är mer känsliga för DNase I ger det en indikator på att kromatin strukturen är blottad under transkribering.
Vilket enzym är det som får kromatinstrukturen att slappna av och hur*?
acetyltransferase som sätter dit acetyl grupper på histonernas svansar detta reducerar deras positivitet och detta destabilerar nukleosom strukturen så att DNA inte är så tight runt histonerna.
Vad är alternativa processnings väga? (alternative processing pathways?
Det är när pre-mRNA blir processat på olika sätt och producerar olika mRNA
Vad är alternativ splitsning?
Samma pre-mRNA kan bli splitsat på mer än ett sätt för att få olika mRNA som transleras till olika aminosyra sekvenser och därför olika protein. ex. kan en exon bli splitsad med intronerna
Vad är en annan alternative processing?
flera 3´klyvnings platser
Vad gör händer när det finns flera 3’ klyvnings platser
Det finns flera ställen för klyvning och polyadenylation i pre-mRNA:t ex. kan det skapas ett kort mRNA eller ett längre beroende på var det splitsas. Det kan ändra proteinet men det kan också ändra 3’UTR och därför mRNA:ts stabilitet.
Vad är exempel på en gen som har både alternativ splitsning och flera 3’klyvningsplatser?
genen som kodar för calcitonin
Hur kontrolleras alternativ splitsning?
Genom proteiner och ribonnukleoprotein partiklar som binder till platser på intronen och exonen och dömmer vart klyvningen ska ske.
Hur mycket förekomer alternatic processning av pre-mRNA i mänskliga genomet?
95% av mänskliga gener med flera exoner har alternativ splitsning och 50 % har flera 3’ platser
Vad kan alternativ processning av pre-mRNA förklara?
Varför det kan vara skillnad mellan organismer som inte har så olikt genetisk material eftersom flera olika proteiner kan skapas.
Vad är ett exempel på en sjukdom från missensmutation?
Sickle-cell anemi
Vad är Ames test?
Det är ett test där man testar om kemiska substanser kan orsaka mutationer
Vilka organismer används som testobjekt i Amestest?
Salmonella bakterier
Hur principiellt fungerar Ames test?
Testbakterien har en icke fungerande mutantallel av en viss gen. För att bakterien ska kunna växa och frodas måste en mutation (reversion) uppstå i den icke fungerade genen. Om ämnet är mutagent ökar det även chanserna för att den här allelen ska muteras tillbaka.
Vad är det som visar i Ames test om ett ämne är en mutagen?
Antalet revertanter som uppstår
Hur repareras tymin dimer?
Med NER (nucleotide excision repair) i människor och DNA-fotolyas hos andra
Hur repareras alkylerade baser?
Alkyltransferas
Hur repareras deaminerad C?
genom BER, DNA glycosylase klipper bort deaminerade C (u), Då bildas det en AP site och AP endonuclease känner igen detta och klyver ryggraden, DNA-polymeras adderar en ny nukleotid och DNA ligase sätter dit en ny ryggrad
Vilket enzym tar bort strängen som klipps bort av NER?
helicas
Vad reparerar mismatch repair?
Replikationsfel, både felaktigt parade baser och strand slippage
Vad reparerar direct repair?
Pyrimidin dimer och andra specifika typer av förändring
Vad reparerar Base excision (BER)
Abnormala baser och modifierade baser
Vad reparerar NER
DNA skada som förändrar DNA strukturen av helixen inkluderande abnormala baser, modifierade baser och pyrimidin dimer
Vad reparerar Homolog rekombination?
DNA dubbelsträngsbrott med systerkromatid
Vad reparerar icke-homologous end joining?
DNA dubbelsträngsbrott utan systerkromatid
Vad är ett polycistronisk mRNA?
Det är ett mRNA som kodar för flera proteiner (alltså innehåller flera gener)
Vad är ko-transkription?
När flera gener transkriberas från samma promotor
Vad är en stark promotor?
Det är en promotor som har hög genaktivitet alltså RNAP binder med hög affinitet
Vad är svag promotor?
Det är en promotor med låg genaktivitet alltså RNAP binder med låg affinitet och släpper lätt
Vad är negativ kontroll (repression)?
ett repressor protein binder till en operator och hindrar RNAP från att binda till elelr initiera transkriptionen från promotorn. Utövar negativ kontroll på promotorn
Vad är positiv kontroll (aktivering)?
En aktivator binder till ett aktivatorbindningsställe vilket underlättar för RNAP att binda till promotorn vilket transkriptionen från promotorn ökar, proteiner utövar positiv kontroll på promotorn
Vad kan påverkar repressor/aktivator proteinets förmåga att binda till DNA:t?
en liten molekyl (ligand)
Vad är det sm avgör om det är positiv eller negativ kontroll?
Vad proteinet gör när det är bundet till operatorn/bindningstället
Vilka är de tre ligander som används i aktivator/repressor protein?
- Induktor 2. korepressor 3. Inhibitor
Hur används X-gal för att studera lac-operonet?
Indikator på expression av beta-galaktosidas, klyvs av enzymet till en mörkblå olöslig produkt, Gjuts i agarplattor för att se om det finns Lac+ kolonier då blir de blå om det är färglösa är det Lac-
Hur används ONPG för att studer lac-operonet?
Används som substrat för att mäta beta-galaktosidas aktivitet, klyvs av enzymet till en gul löslig produkt
Hur används IPTG för studier av lac-operonet?
Inducerar lac promotorn, kan ej klyvas av beta-galaktosidas, behöver inte permeas
Vad är CAP?
Ett aktivator protein som sker i katabolit repression
Vad gör cAMP?
är med i regleringen och skapas bara om det inte finns någon glukos extracellulärt
Vad leder ofta acetylation av histoner?
Till mer öppet kromatin,
Vad leder ofta metylisering av histoner?
Till mer stängt kromatin
Vilket enzym kan DNa-metylisering av histoner rekrytera?
Histondeacetylas som tar bort acetyl grupper vilket minska öppenheten av kromatinet
Vad händer om CpG sekvenserna blir metyliserade?
Det leder till minskat genuttryck
Vad är CpG öar?
Det är sekvenser med mycket CG är vanlig i däggdjurs promotorer. En promotor med CpG öar som är metyliserade leder till minskat uttryck
Vad är likheterna mellan bakterier och eukaryotas genreglering?
- Reglering styrs av DNA-bindande proteiner 2. Hälper på olika sätt RNA-polymeras att binda till promotorn
Vad är skillnaderna mellan bakterier och eukaryotas genreglering?
- RNAP och promotorn är mer komplexa 2. Regulatoriska proteiner interagerar inte direkt med RNA-polymeras 2 3. Bindningsställen kan aggera på långt avstånd 4. Remodellering av kromatin strukturen mycket viktigt 5. Operon förekommer inte
Vad är transkriptionsfaktorer (TF)?
Det är regulatoriska protein som främjar RNA pol II att initiera transkription
Hur påverkar TF initiering av transkriptionen?
1- rekryterar proteiner som kan ändra kromatinet
2. Interagera direkt eller indirekt med basala transkriptionsapparaten (stimulera bildning av pre-initation complex)
3. Underlätta bindning av andra TF
Hur kan TF (aktivatorer) interagera med basala transkriptionsapparaten?
ex. interaktion med mediator eller generella transkriptions faktorer som TFIID
Hjälper till att attrahera RNApol II, de underlättar flera steg i initiationen.
Vad är mediatorns roll under initiationen?
Aggera som en länk med aktivatorn och RNApol II
Ex. på transkriptions regulation med aktivatorer
Aktivator protein GAL4 hjälper stimulerar transkription genom interaktionen med den basala transkriptionsapparaten genom mediator. Vid låg glukos blir GAL4 blockerat och kan inte interagera med mediatorn, om galaktos finns närvarandra ändras komformationen av proteinet som blockerar och GAL4 kan aktivera promotorn
Hur kontrolleras eukaryotas gener?
Genom regulatorer som sitter i promotorn
Aggerar regulatorer ensamma?
Nej de aggerar ofta som komplex och alla måste vara samlade för att transkriptionen ska börja.
Hur kan eukaryotas gener represseras?
Att repressorn och aktivatorn binder in vid samma plats och tävlar om den, att den inhiberar aktivatorn, att påverkar och inhiberar mediatorn och initiationen, deacetylas
Vad betyder det att DNA:T denatureras?
Det betyder att dubbelsträngat DNA blir enkelsträngat
Vad kan orsaka denaturering av DNA?
Vid förhög temperatur bryts det ickekovalenta bindningarna som håller ihop DNA
Vad är smälttemperatur Tm?
Det är när hälften av DNA:t har denaturerats
Varför kan man följa denatureringen med hjälp av spektrofotometri?
Därför att kvävebaserna i enkelsträngat DNA har högra absorption av ljus i UV-området än dubbelsträngat
Vad beror Tm på?
bla. bassammansättning, längd och den kemiska omgivningen (ex. salthalt)
Varför är det högre Tm i ett DNA med flera C-G baspar?
Därför att C-G har tre vätebindningar mot A-T två stycken vilket gör att det behövs mer temeperatur för att bryta C-G baspar
Vad händer när man sänker temperaturen till under Tm?
renaturering, dubbel helixen återfås
Kan två olika källor av homologt DNA som inte är identiskt renatureras?
Ja, om det är ungefär lika kan de bilda hybrider
Vad kallas det när man blandar två homologa men inte identiska DNA från olika källor med varandra?
Hybridisering
Vad har Restriktionsenzym för funktion i “naturen”?
Skydd mot virusinfektioner och främmande DNA hos bakterier
Vad består skyddet som restriktionsenzym har i bakterier?
- Enzym (restriktionsendonukleas) som klyver DNA vid en specifik plats
- Ett system som modifierar DNA med metylisering på den platsen
Vilket restriktionsendonukleas används inom gentekniken?
typ II
Hur fungerar restriktionsendonukleas i bakterien?
När fag DNA infekterar bakterien så sätter den sig fast på fagens genom och klyver det så att det blir inaktiverat.
Hur kommer det sig att restriktionsendonukleas inte klyver det egna DNA:t?
Eftersom det är metyliserat kan det inte binda på DNA:t
Hur fungerar restriktionsendonukleas detaljerat?
- Den känner igen en viss sekvens
- sekvensen är ofta ett palindrom 4-8 bp
- Klyver ofta båda strängarna (kan antingen vara sticky end eller blunt end)
4.
Hur ser produkterna ut av restriktionsendonukleas klippning?
Det kan få en trubbig ände med överskjutande enkeltrådig DNA:t antingen en 3’ ände eller 5’ ände
Vad kallas de två vanligaste restriktionsendonukleasen i E.coli?
EcoR1 och EcoR II
Vad används för att separera DNA fragment efter storlek?
Gelelektrofores
Vad kan gelen som används i gelelektrofores vara gjord av?
agaros
Vilket håll vandrar DNA fragmenten i ett elektrisktfält och varför?
Mot plus sidan eftersom de har negativt laddade fosfordiester bindningar
Vad beror vandringshastigheten av?
Storleken på DNA fragmenten, snabbare kommer vandra snabbare men också porstorleken på gelet
Hur går gelelektrofores till?
- DNA prover med DNA fragment i pipetteras ner i brunnar i en agarosgel
- En elektriskström låtes gå igenom gelen
- de olika stora DNA fragmenten kommer röra sig med olika hastighet mot plussidan
Hur visualiseras DNA i gelen?
med flourescerande medel tidigare har etidiumbromid använts men det är cancerogent så numera används ex. midor green
Vad gör PCR?
Amplifiera (Mång-dubbling) av DNA
Vad bestämmer primers i en PCR?
VAd det är som ska amplifieras
Vad betyder klon inom gentekniken?
En bit DNA överförs till en annan organism och klonen är de som innehåller det överföra DNA segmentet
Vad är en vektor?
Det är en bit DNA som kan replikeras och nedärvas av värdorganismen och fungerar som en bärare av det främmande DNA:t
Vad använder man oftast som vektorer?
plasmider
Vad är rekombinant DNA?
Det DNA fragmentet man vill klona
Vad är DNA-ligase funktion i “naturen”?
Det återsluter fosfordiesterbindningar i DNA
Vad används DNA-ligase i gentekniken?
Den används för att foga samman DNA-molekyler eftersom det kan föra samman två trubbiga ändar
Vilken DNA-ligase används i gentekniken oftast?
DNA-ligase från bakteriofagen T4 som endast kräver ATP för att fungera
Vad måste en kloningsvektor innehålla?
- En startpunkt för replikation oriC
- Unika klyvningställen för restriktionsenzym
- En selektörbar makör, antibiotikarestistens
exempel på kloningsvektor?
pBR322
Kloning hur går det till?
- klyvning av det främmande DNA:t och vektorn med samma enzym
2.ligering
3.Transformation av ligeringblandningen till en E.coli stam - Selektion av celler som tagit upp vektorn
Hur selekterar man fram de som tagit emot plasmiden?
Genom exempelvis plätera bakterierna på en agarplatta med ampencillin som vanliga e.coli inte är resistenta för men som vektorn (plasmiden) innehåller resistans för. De som överlever har en vektor i sig och de som dör har de inte
Hur gör man för att veta att de är vektorer och inte bara celler som fått plasmiden?
Genom att selektera för något som finns på plasmiden men inte vektorn i pRB322 är det tetracyklin. De som inte är rekombinanter växer på detta eftersom man har pläterat dem i samma ordning vet man nu vilka kolonier som är transformanter
Vad är expressionsvektoreR?
Används för att få fram expression av den klonade genen i värdscellen
Vad är förändring genom tid i en population?
Anagenes
Vad är förändring över tid som ger skillnad mellan populationer?
Kladogenes
Vad är naturlig selektion?
Alleler som ger bättre överlevnad och/eller reproduktionsförmåga ökar i frekvens
Vad är förutsättningar för evolution?
Individuell variation, ärtflighet, selektion, tid
Vad är belägg för evolution?
Homologier Djur har likheter i sin kroppskonstruktion ex hand och en fladdermus vingar, Konvergent evolution (arter som ex. äter likadant har utvecklat lika dana egenskaper som har varit fördelaktiga)
Vad är fitness?
Det är överlevnadsförmåga plus reproduktionsförmåga
Vad är sexuell reproduktion?
Selektion genom reproduktionsförmåga ex. attrahera/hitta partner Är en del av den naturliga selektionen
Vad är riktad selektion?
Det resulterar i ett ändrat meddelvärde,
Vad är stabiliserande selektion?
Variansen minskar
Vad är divergent selektion?
När variansen ökar ex. växter som lever i förorenad mark är resistenta mot tungmetaller
Är mutationers uppkomst oberoende av selektion?
JA, selektionen kan bara utföras på de alleler som finns
Vad är det morfologiska artbegreppet?
Klasscifiering på utseende (morfologi)
Vad är fördelarna/nackdelar med morfologiskt artbegrepp?
Enkelt, men beroende av vad “vi” tycker är likt
Vad är det biologiska artbegreppet?
Individer av samma art kan para sig och få fertil avkomma
Vad är fördelar/nackdelar med det biologiska artbegreppet?
Tydliga gränser mellan arter, mer objektivt, relevant för evolutionshistorian, Men det fungerar inte för asexuella organismer, eller hybrider, skillnader mellan labb och natur, tidskrävande
Genetiska artbegreppet?
Individer av samma art är genetiskt lika
Fördelar nackdelar med genetiska artbegreppet?
Speglar evolutionens historia, relativt objektiv, Vart går gränsen? Horisontell överföring och hybredisering
Vad är allopartisk artbildning?
Kräver en fysisk barriär,
Vad är paripartisk artbildning?
Fysisk barriär men begränsat genflöde skapar hybredisering när arterna kommer i kontakt
Sympartrisk artbildning?
Inte fysisk barriär utan artbildningen skapas av divergent selektion
Reproduktiv isolering?
Genflöde minskar över tid och skapar fysiska barriärer för reproduktion
Vad är prezygotisk isolering?
PArning mellan individer förhindras medhjälp av ex. temporal, spatial eller beteende
Vad är postzygotisk isolering?
Hybrider dör eller blir sterila detta leder till mycket kostnader för att man måste lägga energi på att föda upp avkomman
Vad är antagen i HW?
Ingen selektion, ingen förflyttning, ingen mutation, oändligt stor population, slumpmässig parning,
Vad är autotetraploid och vad är skillnaderna mellan allotetraploid?
Auto har kopior av samma kromosom medans allo har av olika kromosomer
Vad är populationsgenetik?
Det är variationen i en population
Vad är genotyp frekvens?
Frekvensen av en viss genotyp i en population
Vad är en differentierad cell?
En cell som har en bestämd uppgift, permanent
Vad kan vara negativt med Genetisk drift?
Mindre populationer är mer utsatta för slumpmässiga förändringar i populationen,
Vad är totipotenta celler?
Celler som kan bli vad som helst
Vad är determinering?
att celler blir differentierade
Vad är äggpolaritetsgen och vad heter en?
Biocid och den styr utvecklingen av de främre kroppsdelarna,
Vad styr bakdelens utveckling?
Nanos
Vad styr antennutvecklingen?
Antennapedia
Vad gör hoxgener?
De kodar i embryot för position, det gör så att allt kommer på rätt plats
