Prokaryoter DNA: Uppbyggnad & Struktur Mutationer

Question 1

Berätta om DNA molekylens strukturer

Answer 1

Question 2

Beskriv den centrala dogman

Answer 2

Replikation - här kopieras DNA

Transkription - här översätts DNA till (m)RNA

Translation - här kodas proteiner utifrån mRNA

Question 3

Vad beskriver nukleinsyrornas struktur nivåer?

• Primärstruktur
• Sekundär struktur
• Tetiärstruktur
• Kvartärstruktur

Answer 3

Primärstruktur - basernas ordning i polynukleotidsekvensen

Sekundärstruktur - ryggradens 3D konformation

Tertiärstruktur - på vilket sätt molekylen supercoilats

Kvartärstruktur - nukelinsyrors interaktioner med proteiner. T.ex. kromatin, kromosom, ribosomen

Question 4

I vilken typ av struktur se skillnad på DNA och RNA?

Answer 4

Sekundärstruktur - ryggradens 3D konformation

Tertiärstruktur - på vilket sätt molekylen supercoilats

Question 5

Vad är skillnaden på en pyramidin och purin?

Answer 5

Pyrimidiner: består av en organisk ring

Puriner: består av två ringar

Question 6

Vilka av våra kvävebaser tillhör pyramidiner resp puriner?

Answer 6

Pyramidiner

• Cytosin (DNA+RNA)
• Thymine (DNA + RNA)
• Uracil (RNA)

Puriner

• Guanin
• Adenin

Question 7

Vad är skillnaden på:

• nukleotid
• nukleosid

Answer 7

Nukleosid

kvävebas + socker (ribos eller deoxyribos)

Nukleotid

kvävebas + socker (ribos eller deoxyribos) + fosfatgrupp

Question 8

Vad är skillnaden på en ribonukleotid och en deoxyribonukleotid?

Answer 8

Ribonukleotider

karboxylgrupp (OH) på 2`

Deoxyribonukleotiden

väte (H) på 2`

Question 9

Vad tillhör DNA resp RNA

• Ribos
• Deoxyribos

Answer 9

Ribos = RNA

Deoxyribos= DNA

Question 10

Hur numereras kolen i sockerdelen?

Answer 10

Kolatomerna i sockret är numrerade 1’ till 5’.

Question 11

Nukleinsyrornas primärstruktur DNA

• Hur ser strukturen ut?
• Skillnad från RNA?
• Vart är en nukleofil attack möjlig?
• Binding mellan deoxyribos och bas?
• Påbyggelse?

Answer 11

• Hur ser strukturen ut
• Skillnad från RNA?
  
  • ​Thymin
  • -H på 2`
  • Stabilt
• Vart är en nukleofil attack möjlig?
  
  • O-
• Hur sker påbyggelse?
  
  • ​3`
• Binding mellan deoxyribos och bas
  
  • B-glycoside

Question 12

Nukleinsyrornas primärstruktur RNA

• Hur ser strukturen ut?
• Skillnad mot DNA?
• Vart är nukleofil attack möjlig?
• Hur skär påbyggelse?
• Typ av bindande mellan ribos och varje bas?

Answer 12

• Hur ser strukturen ut
• Skillnad mot DNA =
• -OH grupp på 2`
• Mer instabilt
• uracil
• Vart är nukleofil attack möjlig?
  
  • O-
• Hur skär påbyggelse?
  
  • 3-anden
• Typ av bindande mellan ribos och varje bas?
  
  • B-glykosid

Question 13

Beskriv DNAs sekundära struktur

• Ryggradens laddning
• Stora glappet mätt i Ångström
• Lilla glappet -II-
• Diametern -II_
• Mellan varje baspar -II_
• Varje varv -II-

Answer 13

Question 14

Vart sker främst delning av dubbelhelixen?

Answer 14

AT-rika regioner som smälter lätt

Question 15

dsDNA`s strängar är:

Answer 15

antiparallela och komplementära med varandra

Question 16

Hur många vätebindingar återses mellan:

• Adenin och thymin
• Guanin och cytosin

Answer 16

• Adenin och thymin = 2
• Guanin och cytosin = 3

Question 17

Baparning genererar:

Answer 17

vridning av DNA molekylen

Question 18

DNA kan förekomma i olika 3D strukturer

• Vilka?
• När ses dem?

Answer 18

A:

• Möjlig artefakt (dubbelsträngat DNA)
• Kan förekomma vid RNA nivå (dubbelsträngat)

B:

• vanlig form

Z-form:

Man tror att DNAt strukturerar sig så här i sekvenser som är väldigt GC-rika för att få plats med nukleotiderna

Fler bindningar mellan GC än AT - tar mer plats

Question 19

Beskriv denaturering av DNA

• Hyperkromeffekt
• Smältkurva och smälttempratur
  
  • ​Vad säger tm?

Answer 19

DNA eller RNA abs UV ljus vid 260 nm. ssDNA absorberar med ljus än ds DNA. Således kan man mäta denatureringen vid 260 nm genom ökning av A

TM= den ten vid vilken hälften av helixstrukturen gått förlorad

Question 20

Vad är palidrom?

När är de vanligt förekommande?

Answer 20

Sekvens som kan läsas åt båda håll men ändå bli samma som namnet “ANNA”.

Vanligt förekommande hos RNA -> tRNA, rRNA etc

Question 21

DNA tetiärstruktur = cirkulärt DNA och Supercoiling

Vad menas med:

• Negativ supercoiling
• Positiv supercoiling
• Vad heter enzym som kan ändra supercoilingen?

Answer 21

Negativ supercoiling = underwinding, naturligt förekommande för packning av DNA

• *Positiv Supercoiling** = övervind, skär under replikering.
• *kan ändra supercoilingen:** topoisomeraser

Question 22

Finns supercoiling endast i en form?

Answer 22

Nej! Det finns i många former, bland annat cirkulärt och linjärt

Question 23

Vad är en mutant?

Answer 23

Organism med mutation

Question 24

Vad är en mutation?

Answer 24

Permanent förändring i DNA molekylens nukleotidsekvens (kan även vara protein)

Question 25

Vad är en vildtyp?

Answer 25

Organism med normal (icke muterande) sekvens

Question 26

Vad är en punktmutation?

Vad kan en punktmutation utgöras av?

Answer 26

Punktmutation = förändring i ett enda baspar

Förändringen kan utgöras av:

• substitution (ersätta)
• deletion (ta bort)
• insertion (lägga till)

Deletion & insertion kan även gälla längre sekvenser (alltså inte enbart ett enda baspar)

Question 27

Vad är polymorfism?

Vad är majoriteten av polymorfismer av för typ?

Answer 27

Om en mutation har skett för så länge sedan att den är spridd bland befolkningen och att över 1% av befolkningen har denna mutation kallas den en polymorfism.

Majoriteten av polymorfismer är s.k SNP = single nucleotide polymorfism är en positionsbestämd variation i arvsmassan som berör en enda nukleotid. Till exempel:

Question 28

Substitution

Skillnaden på:

Answer 28

Transition - mutation där en purin blir en annan purin eller en pyrimidin blir en annan pyrimidin

Transverion - mutation där purin blir pyrimidin eller tvärt om

Question 29

Potentiella effekter av en mutation?

Tystmutation

Missens-mutation

Nonsensmutation

Läsramsförskjutning

Suppressormutation

Answer 29

Tystmutation

aminosyrasekvensen förblir densamma

Missens-mutation

aminosyrasubstitution

Nonsensmutation

stoppkodon introduceras

Läsramsförskjutning

fel aminosyrasekvens erhålls efter en mutation (infogning / radering)

Suppressormutation

en mutation som delvis eller helt återställer effekterna av en annan mutation. ”Fel + Fel = Rätt”

Question 30

Berätta om den genetiska koden

Answer 30

Den genetiska informationen på DNA och mRNA är en triplettkod, dvs tre baser kodar för en aminosyra.

mRNA sekvensen kan således läsas på olika sätt hur koden är bara en triplettkod. Man talar om “läsramar” (läsramar).

Question 31

Vilka är orsakerna till skador på DNA i levande celler?

Answer 31

Spontana förändringar

bortklyvning av purinbaser eller deaminering av cytosin till uracil

Replikationsfel

DNA-polymeras som gör fel vid DNA-kopieringen

Kortvågig strålning

Energirik γ-strålning kan generera enkel- eller dubbelsträngsbrott på DNA molekylens-sockerfosfatryggrad

Kemiska agens som orsakar mutation

metylering av DNA-baser, deaminering, syreradikaler från reaktiva oxidanter

Question 32

Vad är Ames test? Hur går det till?

Answer 32

Ett test som används för att undersöka ett ämnes cancerogenitet (aka mutagenicitet).

1. Man gör en substitution/frameshift-mutation av en salmonellabakterie (kräver histidin för tillväxt) i en histidin-producerande gen så den inte kan producera histidin.
2. Man odlar den misstänkta mutagenen på två histidin-lösa men berikade agarplattor. Till den ena adderas det ämne man misstänker vara mutagent (leda till cancer, hög mutationsgrad)
3. Om mutagen-behandlad salmonella lyckas proliferera och växa mycket jämfört med den obehandlade förstår vi att den har hög mutagenicitet då den återfått histidin-produktion och har hög mutationsgrad tack vara mutagenet som tillsattes. Mutagenet är bekräftat cancerogent. (Pga salmonella-baserad är metoden inte perfekt för människo-utredningar…)