Kolokwium II - organizacja DNA Flashcards
Jaki jest wagowy stosunek zawartości histonów do dwuniciowych cząsteczek DNA w chromatynie?
prawie taki sam
Czym są białka niehistonowe wchodzące w skład chromatyny?
enzymy biorące udział w replikacji DNA i procesie transkrypcji
Z czego składa się chromatyna?
- histony
- białka histonowe
- białka niehistonowe
- niewielka ilość RNA
Jak wygląda chromatyna pod mikroskopem?
nukleosomy powiązane pasmami DNA
Co to jest nukleosom?
DNA owinięte wokół skupiska cząsteczek histonów
Które histony są najsłabiej związane z chromatyną?
H1
W jaki sposób możemy usunąć histony H1 z chromatyny?
(łatwo) stosując roztwór soli
Co się dzieje z chromatyną po usunięciu histonów H1?
chromatyna staje się rozpuszczalna
Jakie rodzaje histonów zawiera rdzeń nukleosomu?
H2A, H2B, H3 i H4
Czym charakteryzuje 1/3 końca N histonów?
większość aminokwasów jest zasadowa
Jakim rodzajom kowalencyjnych modyfikacji ulegają histony rdzenia nukleosomu?
- acetylacji
- metylacji
- fosforylacji
- ADP-rybozylacji
- monoubikwitylacji
- sumoilacji
Co to jest SUMO?
small ubiquitin-related modifier = mały modyfikator związany z ubikityną
Jak oddziaływają ze sobą histony rdzenia?
- H2A i H2B tworzą dimery
- H3 i H4 tworzą tetramer (zawierający po dwie cząsteczki kazdego z nich)
W jaki sposób DNA jest nawinięty w nukleosomie?
jak lewoskrętna helisa
Jaki kształt przypomina histonowy rdzeń?
dysk
Na jakiej powierzchni histony oddziałują z DNA?
na wewnętrznej powierzchni superzwoju
Jaka część histonów wystaje poza superzwój?
końce aminowe (mogą ulegać modyfikacjom)
Która składowa nukleosomu odgrywa kluczową rolę w tworzeniu tej struktury?
tetramer (H3/H4)2
Co tetramer (43/H4)2 narzuca DNA?
właściwości podobne do tych, jakie ma cały nukleosom
Ile par zasad jest nawiniętych na histonowy rdzeń?
146 = 1,75 superhelikalnego zwoju
Jakie znaczenie dla DNA ma ciągłe stykanie się z oktamerem histonowym?
DNA jest w ten sposób chronione przed trawieniem nukleazą
Jakie znaczenie mają dimery H2A-H2B dla cząsteczki nukleosomu?
stabilizują cząsteczkę i wiążą silnie dwa dodatkowe półskręty DNA
Co to jest fazowanie?
preferencja nukleosomów do pewnych regionów na specyficznych cząsteczkach DNA
Jaką średnicę ma struktura nukleosomu?
10 nm
Jaką wysokość ma struktura nukleosomu?
5 nm
Jaką grubość ma włókienko chromatynowe?
10 nm
Jaką grubość ma włókno chromatynowe?
30 nm
Ile par zasad dzieli nukleosomy w strukturze włókienka chromatynowego?
30 pz
Ile nukleosomów przypada na jeden skręt we włóknie chromatynowym?
6-7
Jaką strukturę stabilizują histony H1?
włókno chromatynowe
W jakie struktury są upakowane nici chromatyny w chromosomie interfazowym?
w pętle lub domeny
Jak wpływa stopień kondensacji chromatyny na dostępność DNA?
im bardziej upakowana chromatyna tym DNA jest mniej dostępne (=unieczynnione transkrypcyjnie)
Czemu odpowiada każda wypętlona domena chromatyny?
oddzielnej funkcji genetycznej
Czym się różnią odcinki chromatyny aktywnej transkrypcyjnie od odcinków chromatyny nieaktywnej transkrypcyjnie?
- struktura nukleosomowa jest zmieniona lub (w bardzo aktywnych regionach) nie występuje
- zawiera obszerne regiony wrażliwe na trawienie nukleazą
Czym są nadwrażliwe miejsca w obrębie regionów aktywnych transkrypcyjnie chromatyny?
krótkie odcinki (100-300 nukleotydów) wykazujących zwiększoną wrażliwość na DNazę-I
Gdzie w chromatynie występują krótkie miejsca nadwrażliwe?
bezpośrednio przed aktywnym genem
Co to jest heterochromatyna?
chromatyna nieaktywna transkrypcyjnie
Jakie upakowanie wykazuje heterochromatyna?
gęste
Co to jest euchromatyna?
chromatyna aktywna transkrypcyjnie
Jakie upakowanie wykazuje euchromatyna?
mniejsze niż heterochromatyna
Jakie wyróżniamy typy heterochromatyny?
- konstytutywna
- fakultatywna
Czym charakteryzuje się heterochromatyna konstytutywna?
jest zawsze upakowana = zawsze nieaktywna
Gdzie w obrębie chromosomu znajdujemy heterochromatynę konstytutywną?
w pobliżu centromeru i w telomerach
Czym charakteryzuje się heterochromatyna fakultatywna?
niekiedy jest skondensowana, a niekiedy ma wygląd euchromatyny i jest aktywnie przepisywana
Z czego składa się chromosom?
z dwóch siostrzanych chromatyd połączonych w centromerze
Gdzie jest zlokalizowany centromer w chromosomie?
w każdym chromosomie ma swoje charakterystyczne położenie
W jakie pary zasad bogaty jest centromer?
w pary A-T
Jaką funkcję w chromosomie pełni kinetochor?
jest miejscem zakotwiczenia wrzecion mitotycznych
W jakie pary zasad bogaty jest telomer?
w pary T-G
Jaka sekwencja jest powtarzana w obrębie ludzkiego telomeru?
5’-TTAGGG-3’
Jaką funkcję pełni telomeraza?
odpowiada za syntezę telomerów
Za co jest odpowiedzialne skracanie się telomerów?
za transformację nowotworową i starzenie
Z czego składa się telomeraza?
z wielu podjednostej i RNA
Jaką aktywność transkrypcyjną wykazuje chromosom metafazowy?
prawie zawsze żadną
Co to jest hnRNA?
heterogenny jądrowy RNA = pierwotny transkrypt DNA
Czym są introny?
niekodujące regiony DNA
Czym są eksony?
kodujące regiony DNA
Co jest dłuższe: introny czy eksony?
introny są znacznie dłuższe niż eksony
Z jakich klas sekwencji składa się DNA?
- unikatowych = niepowtarzalnych
- powtarzalnych
Co zawierają unikatowe sekwencje DNA?
pojedyncze kopie genów kodujących białka
Jak mogą być sklasyfikowane sekwencje DNA powtarzające się?
- umiarkowanie często powtarzające się
- często powtarzające się
Gdzie są zlokalizowane w obrębie chromosomu sekwencje często powtarzające się?
w obrębie centromeru i telomerów (=heterochromatyna)
Jaką funkcję pełnią sekwencje niekodujące?
mogą odgrywać rolę strukturalną
Gdzie są zlokalizowane w obrębie chromosomu sekwencje umiarkowanie często powtarzające się?
rozproszone pomiędzy sekwencjami unikatowymi
Jak dzielimy umiarkowanie często powtarzające się sekwencje DNA?
- LINE = długie rozproszone sekwencje powtarzalne
- SINE = krótkie rozproszone sekwencje powtarzalne
Co to jest retropozon?
sekwencja, która powstała w wyniku przemieszczenia z jednego miejsca do drugiego
W jaki sposób powstają LINE i SINE?
za pośrednictwem RNA, wskutek działania odwrotnej transkryptazy
Jaki rodzaj sekwencji SINE występuje w genomie ludzkim?
rodzina Alu
Ile procent ludzkiego genomu stanowi SINE?
3-6%
Z ilu par zasad składają się sekwencje powtarzalne?
2-5
Ile razy jest powtórzona sekwencja kilku par zasad w sekwencji powtarzalnej?
do 50 razy
Jakie są najczęściej znajdywane sekwencje mikrosatelitarne?
dwunukleotydowe powtórzenia AC (a na drugiej nici TG)
Co to jest polimorfizm mikrosatelitarny?
heterozyhotyczność jakiejś powtarzającej się sekwencji u danego osobnika
Do czego może prowadzić wzrost liczby sekwencji trinukleotydowych?
może być przyczyną choroby
Co to jest niestabilność sekwencji mikrosatelitarnych?
wzrost liczny sekwencji trinukleotydowcych
Z jakimi chorobami i wzrost jakich sekwencji wiąże się niestabilność sekwencji mikrosatelitarnych?
- zespół łamliwego chromosomu X (CGG)
- pląsawica Huntingtona (CAG)
- dystrofia miotoniczna (CTG)
- atrofia mieśniowa rdzeniowo-opuszkowa (CAG)
- choroba Kennedy’ego (CAG)
Co to jest rekommbinacja?
wymiana informacji genetycznej między podobnymi lub homologicznymi chromosomami
Co to jest pseudogen?
nieaktywny segment DNA powstały wskutek mutacji miejsca aktywnego genu macierzystego
Z ilu nukleotydów składają się cząsteczki interferującego RNA?
24-25
Jaką funkcję pełni siRNA?
łączy się z mRNA i niszczy zawartą w nim informację genetyczną jeszcze zanim trafi ona do rybosomów
Jaką funkcję (poza strukturalną dla kwasów nukleinowych) pełnią nukleotydy?
- wchodzą w skład koenzymów (NAD+, FAD)
- stanowią efektory allosteryczne reakcji enzymatycznych (ATP, CTP)
- aktywują metabolity (UDPG)
- stanowią podstawową formę magazynowania energii (ATP)
- pośredniczą w procesach przekazywania sygnałów między komórkami (cAMP, cGMP)
Jaka wolna grupa znajduje się na końcu 5’ łańcucha polinukleotydowego?
grupa fosforanowa
Jaka wolna grupa znajduje się na końcu 3’ łańcucha polinukleotydowego?
-OH
W jakim kierunku zachodzi synteza łańcucha polinukleotydowego?
ZAWSZE! 5’→3’
Jaki enzym odpowiada za syntezę łańcucha polinukleotydowego w DNA?
polimeraza DNA
Na jaki proces i w jaki sposób wpływa pirofosforan?
hamuje proces mineralizacji
Nukleozasady są hydrofilowe czy hydrofobowe?
hydrofobowe
Ile wynosi czas połowicznej hydrolizy wiązań fosfodiestrowych w DNA?
200 milionów lat
Jakie wyróżniamy rodzaje nukleaz?
egzonukleazy (3’→5’ i 5’→3’) oraz endonukleazy
O czym mówią reguły Chargaffa?
A=T i C=G oraz A+G=T+C
Szkielet cukrowo-fosforanowy DNA jest hydrofilowy czy hydrofobowy?
hydrofilowy
Pod jakim kątem względem siebie są skręcone zasady w podwójnej helisie DNA?
36°
Ile wynosi średnica helisy DNA?
2nm
Jaką długość mają rowki helisy DNA?
duży ok. 2,2nm
mały ok. 1,2nm
Co jest eksponowane w rowku dużym helisy DNA?
zawsze N-7 puryn
Czemu służy ekspozycja N-7 puryn w rowku dużym?
N-7 puryn może tworzyć wiązania wodorowe z donorowymi grupami białek
Czy cała długość helisy DNA ma strukturę B-DNA?
mogą występować krótkie odcinki Z-DNA
Ile wynosi okres powtarzalności B-DNA?
3,4nm
Ile par zasad przypada na jeden skok w B-DNA?
10 pz
Czym różni się cząsteczka cukru nukelozasady w B-DNA i A-DNA?
konformacją
Która forma nukleozydów jest dominująca: syn czy anty?
anty
Gdzie mamy do czynienia z konformacją syn nukleozydów?
w przypadku guaniny w Z-DNA
Jaką średnicę ma Z-DNA?
2nm
Z-DNA jest prawo- czy lewoskrętne?
lewoskrętne
Ile par zasad przypada na jeden skok w Z-DNA?
12 pz
Ile wynosi okres powtarzalności w Z-DNA?
3,7-4,5 nm
Gdzie ma znaczenie Z-DNA?
w regulacji ekspresji genów
Jaką siłę mają wiązania stabilizujące podwójną helisę DNA?
są stosunkowo słabe, ale sumują się
Jakie oddziaływania stabilizują podwójną helisę DNA?
- wiązania wodorowe
- oddziaływania warstwowe pomiędzy płaszczyznami zasad
Jaką funkcję w stabilizacji DNA pełnią wiązania wodorowe?
sklejają razem dwie nici DNA
Jakie oddziaływania odgrywają rolę pomiędzy płaszczyznami zasad w DNA?
kombinacja odziaływań hydrofobowych i sił van der Waals’a
W jakie aminokwasy są bogate białka histonowe?
lizynę i argininę
Jakie wiązania stabilizują strukturę oktameru histonowego połączonego z DNA?
wiązania jonowe
W jaki sposób można rozluźnić wiązania jonowe pomiędzy histonami a DNA?
zmianą ładunku (łatwiej zmienić ładunek w histonach)
W jaki sposób najczęściej doprowadza się do zmiany ładunku w histonach?
acetylacją lizyny
Jak wygląda reszta acetylowa?
-COCH3
Co to jest deacetylacja?
usuwanie reszt acetylowych
Co to jest HDAC?
histonowa deacetylaza
Co to jest HAT?
histonowa acetylotransferaza
W regulacji jakich procesów uczestniczy HDAC?
- transkrypcji
- ekspresji genów
- składania genów
- różnicowania i regulacji cyklu komórkowego
Skondensowana chromatyna jest zacetylowana czy zdeacetylowana?
zdeacetylowana
W leczeniu jakiego schorzenia jest stosowany kwas waiproinowy?
padaczki
Czym są sirtuiny i w jaki sposób działają?
enzymy długowieczności, działające przez regulację transkrypcji i utrzymywanie stabilności genomu
Do jakiej grupy deacetylaz należą sirtuiny?
NAD+-zależnych
Czego składnikiem jest resveratrol?
czerwonego wina
W jaki sposób wpływa resveratrol na myszy labolatoryjne?
wpływa na poprawę zdrowia i długość życia, aktywuje sirtuiny
Ile razy jest skrócone B-DNA w włóknie solenodiu?
40-krotnie
W jakiej fazie jest chromatyna zwinięta we włókno solenoidu?
w czasie interfazy
Jaka masa histonów jest obecna w DNA?
zawsze w równowagowej ilości z DNA
Jaka masa białek niehistonowych jest obecna w DNA?
0,05 do 1 g / g DNA
Jakie białka stanowią bałka niehistonowe DNA?
enzymy jądrowe, receptory hormonów, białka regulatorowe
Co to jest gen strukturalny?
fragment DNA zawierający informację niezbędną do syntezy biologicznie funkcjonalnego produktu (białko lub RNA)
Ile procent genomu ludzkiego koduje białka?
około 3% (zmienne)
W jakim celu istnieją tandemowo powtarzające się geny?
dla białek lub cząsteczek RNA potrzebnych nagle w dużej ilości w komórce
Co to jest tandem?
liczne kopie tej samej sekwencji, które leżą przylegle jedna do drugiej
Ile par zasad tworzy powtarzalną sekwencję w wysoko powtarzalnej sekwencji?
< 10 pz
Dla kogo Alu sekwencja jest charakterystyczna?
dla naczelnych
Jaki enzym rozpoznaje Alu sekwencję?
Alu restryktaza
Jakie wyróżniamy rodzaje tandemowych sekwencj powtarzających się?
mikro- i minisatelity
Z ilu nukleotydów składają się sekwencje mikrosatelitarne?
< 13 pz
Z ilu nukleotydów składają się sekwencje minisatelitarne?
10-100 pz
Ile razy powtarzana jest sekwencja w przypadku mikrosatelitów?
5-100 razy
Ile razy powtarzana jest sekwencja w przypadku minisatelitów?
wielokrotnie zablokowane kopie
W obrębie sekwencji kodujących czy niekodujących pojawiają się sekwencje Alu?
niekodujących