Restrekrionsenzymer Och Andra Gensaxsar Flashcards
Vad är ett restriktionsenzym?
Ett enzym som klipper DNA vid specifika sekvenser.
Hur fungerar restriktionsenzymer?
De känner igen en specifik DNA-sekvens och bryter fosfodiesterbindningarna i DNA-strängen.
Varför kallas de restriktionsenzymer?
De kommer från bakterier, där de begränsar (restrikterar) virusinfektioner genom att klippa främmande DNA.
Vad är skillnaden mellan sticky ends och blunt ends?
• Sticky ends = DNA-fragment med överhäng, vilket gör dem lättare att foga ihop.
• Blunt ends = DNA-fragment med raka ändar, svårare att sammanfoga.
Vad menas med att en restriktionsenzymklyvning kan ge “blunt ends” eller “sticky ends”?
“Blunt ends” är raka klipp, medan “sticky ends” har överhäng som kan baspara med andra DNA-bitar.
Vilka biologiska organismer har naturligt restriktionsenzymer?
Bakterier och arkéer.
Hur används restriktionsenzymer vid DNA-fingeravtryck?
DNA klipps i fragment och separeras med gelelektrofores för att skapa ett unikt mönster.
Vilka restriktionsenzymer används vid DNA-fingeravtryck?
Exempelvis EcoRI och PstI.
Varför används olika restriktionsenzymer vid sekvensering av sicklecellanemi?
BamHI används eftersom det kan särskilja den muterade genen från den normala.
Vad avgör valet av restriktionsenzym i en analys?
Den specifika sekvensen man vill klippa och analysens syfte.
Vad händer om man väljer fel restriktionsenzym?
DNA klipps antingen inte alls eller på oönskade ställen, vilket ger felaktiga resultat.
Vad är gelelektrofores?
En metod där DNA-fragment separeras efter storlek genom en gel med elektrisk spänning.
Varför används både EcoRI och PstI vid DNA-fingeravtryck?
För att skapa tydliga och unika DNA-fragmentmönster.
Varför används BamHI vid analys av sicklecellanemi?
För att det kan identifiera den mutation som orsakar sjukdomen.
Hur kan gelelektrofores visa skillnad mellan en frisk och en sjuk individ med sicklecellanemi?
Mutationen påverkar klyvningsställen, vilket ger olika bandmönster på gelen.
Vad är skillnaden mellan restriktionsenzymer och andra gensaxar?
Restriktionsenzymer klipper vid specifika korta sekvenser, medan andra gensaxar som Cas9 kan riktas mot nästan vilken sekvens som helst.
Är alla gensaxar restriktionsenzymer?
Nej, t.ex. CRISPR-Cas9 är en gensax men inte ett restriktionsenzym.
Kan restriktionsenzymer användas för att ändra gener?
Inte direkt, de kan bara klippa DNA men inte redigera det.
Vad är CRISPR-Cas9?
Ett gentekniskt verktyg som kan klippa och modifiera DNA på specifika ställen.
Hur skiljer sig Cas9 från restriktionsenzymer?
Cas9 kan programmeras med en guide-RNA för att klippa valfri DNA-sekvens, medan restriktionsenzymer är begränsade till sin specifika igenkänningssekvens.
Hur används Cas9 i genteknik?
För att klippa DNA och antingen slå ut en gen eller infoga nytt DNA.
Vad innebär “klippa och klistra” i DNA-redigering?
Vissa gensaxar, som Cas9, kan både klippa DNA och ersätta eller infoga nytt genetiskt material.
Hur kan CRISPR användas för att behandla sjukdomar?
Genom att korrigera genetiska mutationer som orsakar sjukdomar.
Hur används gensaxar inom jordbruk?
För att skapa genetiskt modifierade grödor med önskade egenskaper.
Kan CRISPR användas för att skapa designerbebisar?
Teoretiskt ja, men det är etiskt och juridiskt kontroversiellt.
Varför används inte restriktionsenzymer inom genteknik lika mycket längre?
De är inte lika flexibla som CRISPR, eftersom de endast känner igen specifika sekvenser.
Vad betyder CRISPR?
“Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats” – korta, repeterade DNA-sekvenser i bakteriers genom som används i deras försvarssystem.
Vad är Cas9?
Ett enzym (nukleas) som fungerar som en “gensax” och kan klippa DNA vid specifika sekvenser.
Hur fungerar CRISPR-Cas9?
Ett guide-RNA leder Cas9-enzymet till en specifik DNA-sekvens där enzymet klipper DNA-strängen.
Vad händer med DNA efter att Cas9 har klippt det?
Cellen försöker reparera brottet, antingen genom icke-homolog sammanfogning (NHEJ), som ofta skapar mutationer, eller genom homolog rekombination (HDR), där en ny DNA-sekvens kan infogas.
Hur skiljer sig CRISPR-Cas9 från restriktionsenzymer?
CRISPR kan riktas mot nästan vilken DNA-sekvens som helst genom att ändra guide-RNA, medan restriktionsenzymer bara känner igen en fast sekvens.
Hur används CRISPR inom sjukvården?
För att korrigera mutationer i gener som orsakar sjukdomar, t.ex. sicklecellanemi och cystisk fibros.
Kan CRISPR användas för att ändra egenskaper hos människor?
Ja, men det är etiskt kontroversiellt och regleras strikt
Hur används CRISPR inom jordbruk?
För att skapa grödor som är mer näringsrika, tåliga mot sjukdomar och bättre anpassade till klimatförändringar.
Kan CRISPR användas för att skapa genmodifierade djur?
Ja, det har använts för att göra grisar resistenta mot virus och kor utan horn.
Vilka är de största riskerna med CRISPR?
Oavsiktliga mutationer (off-target-effekter), etiska problem och potentiella långsiktiga konsekvenser som vi ännu inte förstår.
Är det lagligt att använda CRISPR på människor?
Endast i vissa länder och endast för medicinsk forskning, inte för att ändra arvsmassan i befruktade ägg.
Har CRISPR använts på människor?
Ja, det har testats på patienter med blodsjukdomar och vissa typer av cancer, men det är fortfarande i experimentstadiet.
Vad var den första kontroversiella användningen av CRISPR på människor?
2018 modifierade den kinesiska forskaren He Jiankui embryon för att göra dem resistenta mot HIV, vilket ledde till stark kritik och fängelsestraff för honom.
Vad betyder det när vi säger att ett restriktionsenzym klyver vid specifika baspar (bp)?
Det betyder att restriktionsenzymet känner igen en exakt sekvens av DNA och bryter bindningarna vid just den platsen.
Hur många baspar klipper BamHI?
BamHI klipper vid sekvensen GGATCC, som är 6 baspar lång.
Hur många baspar klipper EcoRI?
EcoRI klyver vid sekvensen GAATTC, som också är 6 baspar lång.
Hur många baspar klipper PstI?
PstI klyver vid sekvensen CTGCAG, vilket är 6 baspar långt.
Hur fungerar Cas9 när det gäller baspar?
Cas9 klyver DNA på specifika ställen, beroende på vilken guide-RNA som används för att rikta enzymet mot en sekvens. Det kan klyva större eller mindre regioner, beroende på målet.
Hur påverkar BamHI DNA:t i sicklecellanemi hos en DD individ?
DD innebär att det inte finns någon mutation, så BamHI klipper inte vid den muterade platsen. Fragmentet blir 6500 baspar långt, utan klyvning.
Hur påverkar BamHI DNA:t hos en Dd individ?
Dd innebär att individen har en kopia av den normala och en muterad gen. BamHI klipper vid den muterade platsen, vilket resulterar i tre fragment: 6500, 2500 och 4000 baspar.
Hur påverkar BamHI DNA:t hos en dd individ?
dd innebär att individen har två muterade gener. BamHI klipper på de två specifika ställena, vilket resulterar i två fragment: 2500 och 4000 baspar.
Vad avgör storleken på fragmenten vid DNA-fingeravtryck?
Fragmentstorleken beror på hur långt bort från restriktionsenzymets klyvningsställe de specifika markörerna finns. Ju längre fragment, desto längre DNA-sekvenser.
Vilka restriktionsenzymer används ofta vid DNA-fingeravtryck och hur påverkar de fragmentstorleken?
Enzymer som EcoRI eller PstI används för att skapa olika fragmentstorlekar beroende på var de klipper i genomet. Stora fragment ger få band i elektrofores, medan små fragment ger många band.
Hur fungerar Cas9 vid genmodifiering?
Cas9 kan klyva på specifika ställen baserat på en guide-RNA. Här påverkas klyvningen av målet, vilket kan vara hela gener eller specifika regioner.
Hur kan fragmenten vara när Cas9 används?
Vid genmodifiering kan Cas9 klippa ett fragment som är kort (enstaka baspar) eller längre beroende på den modifierade sekvensens längd. Det varierar från fall till fall.
Vilka typer av klyvning gör Cas9 i genmodifiering?
Cas9 gör ett dubbelsträngat DNA-brott, vilket kan orsaka mutationer genom reparation via NHEJ (icke-homolog sammanfogning) eller HDR (homolog rekombination).
Hur påverkar mutationer klyvning vid sicklecellanemi?
Mutationen förändrar klyvningsställen, vilket leder till olika fragmentstorlekar. En normal gen (DD) ger ett stort fragment, medan en mutant gen (Dd eller dd) ger mindre fragment.
Hur påverkar genetik och restriktionsenzymer klyvning i sicklecellanemi?
Eftersom restriktionsenzymer klipper vid specifika sekvenser, resulterar förändringar i sekvenser (som vid sicklecellanemi) i olika fragmentstorlekar.
Varför används två restriktionsenzymer istället för ett vid DNA-fingeravtryck?
Två enzymer ger fler fragment och ökar precisionen genom att skapa ett mer detaljerat mönster av DNA-fragment, vilket förbättrar identifikationen av individer.
Vad ger användningen av EcoRI och PstI för fördel vid DNA-fingeravtryck?
De klipper på olika ställen i DNA, vilket skapar flera olika fragmentstorlekar och unika mönster för varje individ.
Hur påverkar två restriktionsenzymer avläsningen på agarosgel?
Två enzymer ger flera bandmönster, vilket gör det lättare att särskilja mellan olika DNA-prover och skapa ett mer detaljerat fingeravtryck.
Vad gör att två enzymer ger ett mer detaljerat resultat än ett?
Varje restriktionsenzym klipper vid olika sekvenser, vilket resulterar i en större variation i fragmentstorlekar som kan separeras tydligare i gelen.
Hur används BamHI vid sicklecellanemi-avläsning?
BamHI används för att analysera en specifik mutation i sicklecellanemi, där den förändrade genen ger andra fragmentstorlekar än den normala.
Hur skiljer sig sicklecellanemi från DNA-fingeravtryck i avläsningen på gel?
Sicklecellanemi analyseras för specifika mutationer och deras effekt på fragmentstorlek, medan DNA-fingeravtryck söker efter unika mönster av fragment från hela genomet.
Vad är skillnaden mellan att använda ett enzym och två enzymer för avläsning?
Ett enzym ger ett enklare mönster med färre fragment, medan två enzymer ger ett mer komplext mönster med fler fragment och därmed högre upplösning.
Varför ger två enzymer en bättre upplösning vid DNA-fingeravtryck?
Två enzymer klipper DNA på olika ställen, vilket skapar fler fragment som kan separeras bättre i gelen och ger ett mer detaljerat och specifikt resultat.
Vad mäter en DNA-gel?
En DNA-gel mäter storlek på DNA-fragment, inte antal kopior.
Varför ser vi bara ett band för DD (frisk) i en DNA-gel?
För att båda 6500 bp-fragmenten från DD migrerar till samma plats, så det syns ett band.
Vad händer om vi har två identiska DNA-fragment av samma storlek?
De samlas på samma plats i gelen och syns som ett enda band.
Kan vi se antalet kopior av ett DNA-fragment i en DNA-gel?
Nej, en DNA-gel visar bara storlek, inte antal kopior.
Vad påverkar bandets intensitet i en DNA-gel?
Bandets intensitet påverkas av mängden DNA, inte antalet band.
Hur skiljer sig DD och Dd i en DNA-gel?
I DD syns ett band på 6500 bp. I Dd syns tre band (6500 bp, 4000 bp, 2500 bp).
Vad skulle hända om vi kunde räkna kopior av DNA-fragment i gelen?
Om vi kunde räkna kopior skulle vi se två band vid 6500 bp för DD, men detta går inte i en vanlig gel.
