Pytania

Question 1

Opisz i porównaj eksperymenty typu “fluctuation test” i “replica plating”

Answer 1

Fluctuation test - hodowano wiele kultur tej samej bakterii w płynnym podłoży zawierającym tylko sole i glukozę. Następnie wylewano próbki na szalki gdzie to samo podłoże było utwardzone agarem i zawierało czynnik selekcyjny
Gdy pobieranie wiele próbek z jednej kultury to układ liczb mutantów miał kształt Poissina
Takie same probki były pobierane z wielu kultur i wykazywały fluktuacje - na niektórych szalkach pojawiało sienvatxo wiele mutantów. Wyniki indukują że mutantów jest wiele gdzie powstaną i rozmnoza się zanim zadziała czynnik selekcyjny
Replika plating - prostrza metoda. Stempel przebity z jednego podłoza permisywnego na kilka szalek selekcyjnych daje konstelacje kolonii w których niektóre się jakby powtarzały. Pojawiający się ten sam układ opornych kolonii pokazuje, że mutacje pojawiły się przed selekcją

Question 2

Czy częstość mutacji w ciągu ewolucji jest ekstremalnie minimalizowana? Jeśli nie, to dlaczego? Czy i jakie istnieją eksperymentalne dowody że tempo mutacji może być zmniejszone?

Answer 2

Nie, ponieważ koszty spowalniania tempa mutacji są zbyt duże. Eksperymentalnie można uzyskać antymutatory co dowodzi temu że tempo mutacji może zostać zmniejszone

Question 3

Czy tempo mutacji wyższe od normalnego może być ewolucyjnie korzystne? Czy znasz przykłady takiego zjawiska?

Answer 3

Tak, może być korzystne, np. W przypadku konieczności inwazji w nowym środowisku, np. Organizmie człowieka z jego układem immunologicznym

Question 4

Czy dobór periodyczny okresowo zmniejsza zmienność genetyczna populacji organizmów bezpłciowych czy też ją zwiększa?

Answer 4

Dobór periodyczny okresowo zmniejsza zmienność genetyczna populacji organizmów bezpłciowych. Dzieje się tak, ponieważ pojawiają się populacje lepiej dostosowane które wypierają pozostałe.

Question 5

Jak można zmierzyć zmianę dostosowania szczepów względem ich przodka w eksperymencie selekcyjnym?

Answer 5

Szczep wyewoluowany mieszamy ze szczepem przodka. Mierzymy początkowe proporcje obu szczepów, potem przeprowadzamy eksperyment selekcyjny w warunkach jakie panowały w czasie ewolucji i mierzymy proporcje końcowe. Im większy wzrost dostosowania tym większa przewaga szczepu wyewoluowanego.

Question 6

Wyjaśnij termin i podaj przykład na cross-feeding w populacjach bakteryjnych

Answer 6

Cross-feeding powstaje wtedy gdy produkty metaboliczne jednego z konkurentów stają się zasobem dla innego. Np. Szczep początkowy (JA122) podzielił się na 3 specjalistów - od pobierania glukozy, pobierania glicerolu i pobierania octanu

Question 7

Na czym polega zjawisko mutacji oporności u bakterii i host-range u fagow

Answer 7

Mutacja oporności u bakterii polega na mutacji białka powierzchniowego która uniemożliwia adsorpcję faga. Fagi trwale przyczepiają się tylko do ściśle specyficznych białek. Jeśli dojdzie do mutacji białka to fag go nie rozpozna

Question 8

Dlaczego fagi na ogół nie mogą być używane w terapii zakażeń bakteryjnych?

Answer 8

Fagi są bardzo specyficzne - atakują konkretny rodzaj bakteri, co stawia ograniczenia. Trudność w produkcji przemysłowej jako, że fagi są bardziej podatne na warunki otoczenia niż antybiotyki

Question 9

Na czym polega zjawisko restrykcji i modyfikacji?

Answer 9

Dna intruza jest przecinane a następnie uzupełniane są braki metylacji u gospodarza, bo metylacja uniemożliwia przecięcie

Question 10

Sposoby unikania restrykcji przez bakteriofagi

Answer 10

-bialka z ich otoczki mogą być inhibitorami RE
- fagi mogą kodować dodatkowe metylazy zabezpieczające miejsca narażone
-wykonywanie modyfikacji miejsc cięcia inaczej niż przez metylację
-kodowanie bialek aktywatorow przyspieszających działanie MT gospodarza
-wstezykiwanie tylko małego fragmentu DNA na którym zapisany jest inhibitor RE
- mutacje zmieniające sekwencje DNA narażone na działanie RE

Question 11

Co to są fagi lityczne i lizogeniczne

Answer 11

Fagi lityczne dla rozmnażania się zabijają gospodarza. Fagi lizogeniczne wbudowane w genom gospodarza jako profagi mogą zawierać korzystne dla niego genomy

Question 12

W jakich warunkach powinno dominować rozmnażanie lityczne a w jakich lizogeniczne u bakteriofagów zdolnych do obu sposobów replikacji?

Answer 12

W warunkach dostępności zasobów może dominować replikacja lityczna, w przypadku niewielkiej liczby zasobów lizogeniczna.

Question 13

Co to są plazmidy koniugacyjne i mobilizowane

Answer 13

Plazmidy koniugacyjny prowokuje komórkę do odszukania innej komórki do przeprowadzenia koniugacji i wytwarza drogę do tej komórki. Plazmid mobilizowany przechodzi do biorcy wykorzystując tą drogę - pasozytuje na plazmidzie koniugacyjnym

Question 14

Jakie funkcje metaboliczne kodowane są na plazmidach?

Answer 14

Enzymy lub szlaki metaboliczne umożliwiające bakterii przetwarzanie okreslajionych, np. Konkretnych cukrów.

Question 15

Zdefiniuj pojęcie transpozonu i sekwencji insercyjnej

Answer 15

Transpozon - pasożyt genomowy, wykorzystujący gospodarza by się namnażać. Przmeieszcza się w obrębie genomu
Sekwencja insercyjna - fragment DNA lub RNA, który zostaje wstawiony lub wstrzyknięty do innej sekwencji DNA lub RNA

Question 16

Jakie znasz mechanizmy działania antybiotyków

Answer 16

1.hamowanie syntezy ściany komórkowej bakterii
2. Hamowanie syntezy białek przez zakłócanie procesu translacji lub wiązanie się z podjednostkami rybosomów
3. Hamowanie replikacji i syntezy kwasów nukleinowych
4. Hamowanie funkcji enzymów

Question 17

Jakie cechy powinien mieć idealny antybiotyk?

Answer 17

-inaktywowanie wielu enzymów bakterii na raz
-inaktywowanieiejsc ważnych i strukturalnie zdefiniowanych
-strukturalnie podobne do ważnych substratów bakterii
-inaktywowanie nieodwracalne
-rwczej syntetyczne

Question 18

Jak wpływa transmisja przez stawonogi na ewolucję zjadliwości mikroorganizmów?

Answer 18

Mikroorganizmy wykształciły zdolność do przetrwania w lub na stawonogach. Wykształciły mechanizm unikania układu immunologicznego stawonogów przez co stają się bardziej zjadliwe

Question 19

Dlaczego w klinikach położniczych istnieje niebezpieczeństwo ewolucji ku zjadliwości mikroorganizmów?

Answer 19

Ponieważ w klinikach położniczych stosuje się antybiotykowanie porfilaktyczne. Nadmierna ekspozycja na antybiotyki może prowadzić do selekcji mikroorganizmów opornych na antybiotyki

Question 20

Eksperymentalne i epidemiologiczne przykłady że transfer pionowy i poziomy pasożytów wpływa na ich zjadliwość ?

Answer 20

Ebola

Question 21

Co to są geny mutatorowe i jaka może być ich rola w ewolucji?

Answer 21

Są to geny podnoszące tempo mutacji, które może być korzystne w przypadku konieczności przystosowania się do nowych warunków

Question 22

U jakich organizmów spodziewałabyś się częściej spotkać mutatory, płciowych czy bezpłciowych ?

Answer 22

U bezpłciowych, ponieważ nie zachodzi rekombinacja

Question 23

Opisz koncepcję krajobrazu dostosowania (fitness landscape) z uwzględnieniem roli epistazy

Answer 23

Koncepcja pomagająca zrozumieć jak zmiany genetyczne wpływają na przystosowanie organizmów do ich środowiska. Epistaza często zwiększa dostosowanie.

Question 24

Co rozumiesz poprzez termin “współzawodnictwo klonów” (clonal interference)?

Answer 24

Mutacje korzystne konkurują ze sobą

Question 25

Czy w czasie ewolucji eksperymentalnej mogą się pojawić i utrwalić mutacje niekorzystne?

Answer 25

Tak, eksperyment akumulacji polega na minimalizowaniu roli doboru tak by akumulowały się niekorzystne mutacje - celem jest sprawdzenie o ile szybciej wtedy organizmy degenerują, czyli efektywność pracy czyszczącej doboru.

Question 26

Podaj przykłady doboru zależnego od częstości jako czynnika stabilizującego zmienność genetyczną w populacji

Answer 26

Mimikra, dobór płciowy, polimorfizm genów układu odpornościowego

Question 27

Jakie czynniki powodują że dwie początkowo genetycznie identyczne linie eksperymentalne mogą ewoluować w różny sposób w tym samym środowisku?

Answer 27

Mutacje, dryf genetyczny, konkurencja prowadząca do różnych specjalizacji

Question 28

Czy prawdą jest że zjadliwość mikroorganizmów w stosunku do żywiciela powinna zawsze malec w trakcie ich koewolucji?

Answer 28

Nie, ponieważ patogen “chce” się jak najszybciej rozmnożyć, więc jeśli może osiągnąć to będąc bardziej zjadliwym to będzie to korzystne

Question 29

Jak transpozony i plazmidy mogą współuczestniczyć w przenoszeniu genów między organizmami

Answer 29

Oprócz własnych genów mogą przenosić dodatkowe elementy genetyczne umożliwiając horyzontalny transfer genów

Question 30

Podaj przykład eksperymentalnej ewolucji do różnych nisz ekologicznych

Answer 30

Eksperyment w którym zapomniano dać kultury pseudomonas do wytrząsania. Po kilku dniach powstały różne strefy zasiedlenia.

Question 31

Jakie jest ewolucyjne pochodzenie locus CRISPR

Answer 31

Jest to system odpornosck nabytej, jest to adaptacja do obrony przed fagami

Question 32

Jak wykorzystać zjawisko wyciszania mRNA poprzez siRNA do walki ze szkodnikami owadzimi?

Answer 32

Projektuje się cząsteczki siRNA komplementarne do sekwencji mRNA specyficznej dla szkodnika. siRNA powodując wyciszenie mRNA zaburza rozwój owada

Question 33

Jakie podstawowe bariery muszą przełamać komórki nowotworowe w ewolucji raka?

Answer 33

Kontrola cyklu komórkowego
Apoptoza - k. Nowotworowe unikają apoptozy przez co przetrwają i rozmnażają się
Unikanie układu odpornościowego
Angiogeneza - k. Nowotworowe potrzebują dostępu do nowych źródeł krwi i naczyń limfatycznych

Question 34

Przykłady nowotworów zaraźliwych

Answer 34

• u diabła tasmańskiego - zarażanie nowotworem poprzez gryzienie się, wynika to z tego że populacja jest mocno zinbredowana
• guzy weneryczne u psów
• zakaźna forma białaczki u małża mołgawi piaskołaza