Rekombination och transposition

Question 1

Nämn de olika typerna av genterapi.

Answer 1

Homolog rekombination: man använder sig av en vektor som ersätter den icke-funktionella genen.
Transposition: Man lägger till en funktionell gen men lämnar kvar den gamla. Vid rätt inkorporering sker en hög grad av replikering –> fler transposoner vid den specifika sekvensen i DNA:t.
Komplementering: En plasmid kommer att tillföras som kommer uttrycka funktionella genen, men fungerar som en oberoende enhet från kromosomen.

Question 2

Vad är Talassemi?

Answer 2

Autosomala ärftliga sjukdomar som påverkar syntesen av hemoglobin.

Question 3

Vad är en transposon?

Answer 3

Små mobila, genetiska element. Använder sig av DNA-intermediär.

Question 4

Vad är insertion elements?

Answer 4

DNA-sekvens som kodar för transposas.

Question 5

Beskriv cut-and-paste mekanismen.

Answer 5

Transposoner har ES-sekvenser i början och i slutet som tranposas känner igen och vet vart den ska klyva. Transposas kommer i samma veva klyva DNA-vektorn så det bildas sticky ends så att transposonen och DNA:t kan ligeras ihop.

Question 6

Vad är TSD?

Answer 6

Target site duplication. Området där transposonen ligeras in i DNA:t.

Question 7

Vad är retrotransposoner?

Answer 7

Fungerar på liknande sätt som transposoner men använder sig av RNA-intermediär.

Question 8

Vad heter enzymet som förflyttar retrotransposoner?

Answer 8

Integras

Question 9

Beskriv retrovirusets livscykel.

Answer 9

Retrovirus ger virus-RNA, kommer att syntetisera DNA m.h.a. revese transkriptas. Cellulärt tRNA används som primer för att göra den första strängen.
RNaseH degraderar RNA:t samtidigt som nysyntetiserade DNA:t dubbleras m.h.a. små bitar av RNA:t som primer, varpå DNA:t integreras med kromosomen m.h.a. integras.
RNA-polymeras II trranskriberar nytt virus-RNA –> viruspartiklar.

Question 10

Vad är LTR-repetitioner?

Answer 10

Visar vart transkriptionen ska börja (promotorer) samt klyvningssiterna.

Question 11

Vad är LINEs och SINEs?

Answer 11

Retrotransposoner som förflyttas m.h.a. omvänt transkriptas. En RNA-kopia av LINE & SINE görs om till DNA i cellen som integreras med genomet.

Question 12

Vad ä LTR-transposoner?

Answer 12

Retrovirus med LTR-element på varsin sida som innehåller reverse transkriptas och integras.

Question 13

Hur fungerar L1-transposition?

Answer 13

Ett kedjebrott sker i ena DNA-kedjan i ORF2. ORF2 kommer omvänt transkibera en DNA-sekvens m.h.a. en T-rik sekvens som används som primer. Retrotransposonen används som templat.

Question 14

Nämn tre transposonvarianter.

Answer 14

• L1 elemet
• Alu ssekvenser
• Retrovirus

Question 15

Vad är processerade pseudogener?

Answer 15

mRNA som har spontant omväns transkiberats till DNA och inkoporerat med genomet. Generna är inaktiva men kan bidra med exon vid exempelvis alternativ splicing.

Question 16

Vad är pseudogener?

Answer 16

Gener som har förlorat sin förmåga att koda för proteiner.

Question 17

Vad är det som är så speciellt med Alu-proteinet?

Answer 17

Alu är ett typ av protein som utnyttjar L1 för att transponera för att de själva inte har några egna integras.

Question 18

Beskriv L1-elementet.

Answer 18

Har en öppen läsram som kodar för omvänt transkriptas, integras och ett endonukleas. Karaktäriseras av att de har en PolyA-sekvens i 3’ändan.

Question 19

Vad är homolog rekombination?

Answer 19

Ett sätt att laga dubbbelsträngsbrott, man använder sig av en annan kromosom som är identisk. Ex. våra kromosomer som är diploida. Används även till att skapa mångfald i våra akommor så att vi skapar nya DNA-kombinationer.

Question 20

HIV har flera gener som reglerar olika saker. Vad har gag samt Gag-Pol polyprotein för uppgift?

Answer 20

Gag kodar för matrix, kapsiden, nukleokapsiden och p6proteiner.
Gag-Pol polyproteinet kodar för proteas, reverse trankskriptas och integras.

Question 21

Vad är holliday junction?

Answer 21

Det är när man korsar två identiska, homologa kromosomer. Man kommer sedan vrida upp kedjorna så att det blir en 90graders sväng som kallas holliday-intermediär som löses upp genom att antingen bli rekombinant eller icke-rekombinant.

Question 22

Vad är rekombinant (splice) kromosom?

Answer 22

Kromosom som ha fått ett litet större utbyte från systerkromosomen.

Question 23

Vad är icke-rekombinant (patch)?

Answer 23

Kromosomer som har fått mindre utbyte så det inte märks att något är utbytt.

Question 24

Vad är heteroduplex?

Answer 24

Om två kromosomer inte är helt identiska och de har fått ett mindre utbyte. Kan ge andra kombinationer: ex. AB och Ab.

Question 25

Vilka enzymer krävs hos prokaryoter i homolog rekombination?

Answer 25

RecBCD
Rec A
RuvAB:
RuvC

Question 26

Vad gör RecBCD?

Answer 26

B och D är helikaser som binder till DNA-strängarna och separerar. C skapar en fri 3’ ände vid chi-site där B klyver DNA-strängen.

Question 27

Vad gör RecA?

Answer 27

Söker efter en homolog DNA-sträng. Bildar 3’ överhäng med hjälp av RecA filament. Detta kommer bildas på hela enkelsträngade DNA:t som kommer vända basparen utåt så att detta kan komplementeras med ett homologt dubbelsträngat DNA.

Question 28

Vad är en strand invasion?

Answer 28

Det är då RecA kommer att ha funnit en homolog DNA som den m.h.a. ATP kommer att binda till och baspara med.

Question 29

Vad gör RuvAB?

Answer 29

Ett helikas som kan förflytta överkorsningen: dvs. utför branch migration.

Ruv A känner igen Holliday junction och kommer att aktivera RuvB(helikas) som kommer utföra rörelsen.

Question 30

Vad gör RuvC?

Answer 30

Nukleas som kommer att bryta överkorsningen, sedan används ligas till att sätta ihop de kombinerade strängarna.

Question 31

Vad har homolog rekombination för funktion i eukaryoter?

Answer 31

1. I könsceller under meiosen så genetiskt utbyte mellan mor och far kormosomer.
2. Viktigt för att utveckla antikroppar i B och T-celler.
3. Sker i celler under S-fas och G2 för att laga dubbelsträngsbrott.

Två viktiga faktorer: Rad51 (RecA homologen) och BRCA2 (gen som har är en regulatorisk komponent).

Question 32

Vad sker vid en ojämn överkorsning?

Answer 32

Vid en rekombination mellan repeterade sekvenser som råkat hamna i en förskjutning kommer det leda till att en gen dubbleras i en kromosom, men försvinner från en annan gen.

Question 33

Vad menas med gene-convention?

Answer 33

Vid en heteroduplex vill cellen gärna göra sig av med felet vilket gör att mis-match-repair kommer och omvandlar strängen –> muterade varianten uppträder inte.

Detta är ett samarbete mellan den homologa rekombinationen och cellulär reparationsmekanism.

Question 34

Vad sker vid färgblindhet?

Answer 34

Tapparna består av opsin som är ett protein. Dessa kodande gener kan vid en gene-convention antingen duplikeras eller deleteras. Opsingenen för röd och grön sitter på x-kromosomen, vilket för att killar har större chans att bli färgblinda än vad kvinnor har som har en back-up.

Detta uppstår då röd och gröna genen liknar varandra väldigt mycket vilket gör att det lätt blir en överkorsning vilket leder till att en kromosom förlorar en gen och en får en till gen (gene-convention).

Question 35

Vad är site-specifik rekombination?

Answer 35

DNA-strängar som är homologa i en viss sekvens.
Kallas också för non-homologous end-joining (NHEJ). Skapas för att skapa variation och utveckla nya antikroppar. Denna klyvning är programmerad.

Detta används vid dubbelsträngsbrott som inte uppkommer i G2 och S-fasen.
Ex: antigener.

Question 36

Vad är non-homologous end-joining? (NHEJ)

Answer 36

I våra celler sker inte homolog rekobination utan leder till att dubbelsträngsbrott leder till att de två ändarna fuserar samman och leder till mutationer då ändarna inte är homologa.

1. Ku binder in
2. DNA-PK sätter sig, drar ändarna närmre varandra
3. Artemis binder in
4. Artemis fosfolyseras och klyver de skadade ändarna.
5. Ligas ligerar samman strängarna.

Question 37

Vad är VDJ-rekombination?

Answer 37

En typ av NHEJ.
Man rekombinerar antigener och T-cellersreceptorer. Man kombinerar variable, diverse och joining. Liknad alternativ splicing där man kombinerar olika segment av genen.

Question 38

Vad är somatisk hypermutation?

Answer 38

Mutationer som uppstår ofra för att orsaka variationer i vårt immunsystem och öka diversiteten. Ger en förbättring av vårt immunsystem.

Question 39

Vad är class-switch rekombination?

Answer 39

Man förändrar B-cellers produktion av antikroppar från en klass till en annan. Det uppstår dubbelsträngsbrott som kallas switch regions, all gener emellan tas bort och flyttas i form av en cirkel, samtidigt som resten av generna ligeras samman.