Biologia molekularna - ćwiczenia 1

Matriks jądrowa to...

jądro komórkowe pozbawione cytoplazmy

Gdzie występuje chromatyna?

W jądrze komórkowym (kom. eukariotyczne)

Składninki chromatyny to...

DNA oraz białka histonowe i niehistonowe

Chromatyna interfazowa jest rozproszona czy skondensowana? Uzasadnij.

Rozproszona - pozwala na dostęp do DNA enzymów i białek koniecznych do ekspresji genów czy replikacji DNA

Chromatyna podziałowa jest rozproszona czy skondensowana? Uzasadnij.

Skondensowana - DNA jest już zreplikowane, nie ulega transkrypcji, ułatwia podział materiału

Wymien rodzaje chromatyny.

Euchromatyna (luźna) i Heterochromatyna (skondensowana)

W jądrach plemników występuje skondensowana ...

euchromatyna

U kobiet skondensowana euchromatyna tworzy... (w leukocytach nazywa się to ...)

ciałka Barra, pałeczką dobosza

Co zawiera euchromatyna?

1)Wysoce powtarzalne sekwencje tandemowe

2)Rozproszone, umiarkowanie powtarzalne, sekwencje unikatowe kodujące geny strukturalne

NOR:

a)Co to jest

b) Gdzie występuje? c) Które chromosomy?

a) organizator jąderkotwórczy/przewężenie wtórne

b) interfaza: jąderko, mitoza: ramiona krotkie akrocentrycznych chromosomów

c) 12 - 15, 21 - 22

Heterochromatyna:

a) Czy jest czynna transkrypcyjnie?

b) Czy posiada odcinki kodujące? c) Gdzie występuje?

a) nie

b) nie

c) centromery, telomery, obszary interstycjalne (niewyspecjalizowane)

Dlaczego heterochromatyna jest wysoce skondensowana?

Zapobiega transkrypcji genów ze względu na trudny dostęp dla czynników transkrypcyjnych

Czasami w heterochromatynie występują ... czyli ...

transpozony, ruchome elementy kodujące

Nukleosomo:

a) Co to jest?

b) Opisz budowę.

a) podstawowa jednostka strukturalna chromatyny

b) DNA jest nawinięte na oktamer histonowy [2x(H2A, H2B, H3, H4)], a w rejonie łącznikowym jest H1 lub H5

Rdzen histonowy i rejon łącznikowy tworzą razem...

nić (włókno) nukleosomową

Upakowanie chromatyny w jądrze

1. Dwuniciowa cz. DNA

2. Nić nukleosomowa

3. Solenoid 4. Domeny 5. Grona I i II-rzędu 6. Postac prążkó w ramionach chrom. metaf. 7. Chromatydy 8. Chromosom

Każdy chromosom zawiera wyspecjalizowane regiony - wymień je.

miejsce inicjacji replikacji, centromer, kinetochor, telomer

Nukleotyd to...

pentoza + zasada azotowaa + r. kwasu fosforanowego (1 - 3)

Jakimi dwoma szlakami syntezuje się nukleotydy?

1. de novo z prostych związków wyjściowych

2. rezerwowo - powtórne wykorzystanie zasad purynowych z hydrolizy kw. nukleinowych

Różnica pomiędzy rybozą i deoksyrybozą

Przy węglu 2' grupa -OH zastąpiona -H

W jaki sposób łączą się nukleotydy?

3 atom węgla pentozy z grupą -OH połącozny jest z r. kw. fosforowego położoną przy piątym atomie węgla pentozy

Zasady azotowe:

a) Co to jest?

b) Jakie są rodzaje z opisem? c) Wymienić przykłady puryn i pirymidyn.

a) Związki aromatyczne o budowie cykliczne z atomem azotu

b) pirymiyny (1 pierścień) i puryny (2 pierścienie - pirymidynowy i imidazolowy)

c) pirymidyny: T, C || puryny: A, G

Grupa fosforanowa:

a) Ile reszt może być przyłączonych?

b) do którego węgla pentozy są przyłaćzone? c) Funkcja

a) do 3

b) 5'

c) łączenie nukleotydów za pomocą wiązań fosfodiestrowych 3'->5'

Wiązanie fosfodiestrowe powstaje na drodze ... z udziałem ... Kierunek tej reakcji to ..., czyli kolejny nukleotyd przyłącza się do wolnej grupy ... w pozycji ...

syntezy DNA, polimerazy DNA, 5'->3', -OH, 3'

RNA - różnice z DNA

1. Uracyl zamiast tyminy (pirymidyna)

2. ryboza zamiast deoksyrybozy

3. Wiązania fosfodiestrowe tworzy polimeraza RNA

Co zapewnia stabilność podwójnej helisy DNA?

1. Wiązania wodorowe (2 A-T, 3 G-C)

2. Interakcje pi-pi (hydrofobowe oddziaływania między sąsiadujacymi zasadami)

Formy DNA:

a) Wymień lewoskrętne

b) Wymień prawoskrętne c) Ile pz na jeden obrót B-DNA? d) Najniższy stan energetyczny ma...

a) A, B, C

b) Z

c) 10,4 d) B-DNA

Dodatnio superhelikalny DNA ma skręt ...

skręt lewostronny

Rozluźniony DNA ma/nie ma skrętów.

brak skrętów

DNA wszystkich organizmów pozostaje w stanie ..., czyli w stanie ... skręconej helisy DNA

nieznacznie rozwiniętym, ujemnie

Topoziomeraza:

a) Co to jest?

b) Rodzaje? c) Działanie

a) enzym zmieniający superskręt superhelisy DNA w wyniku zmiany poziomu energii zakumulowanej w napięciach torsyjnych

b)I i II

c) Przyłącza się do nici DNA tuż przed widełkami i działa jako połączenie obrotowe ( tylko krótki fr. nici poddany jest obróceniu)

Topoizomeraza I:

a) działanie

b) nakład ATP

a) przecina pojedynczą nić DNA powosujac relaksację napięcia tosryjnego wskutek usunięcia superskrętu

b) nie wymaga

Topoizomeraza II:

a) działanie

b) nakład ATP

a) przecina obie nici DNA powodując wzrost

Liczba skrętów mówi...

ile razy kolista DNA została skręcona wokół własnej osi

Liczba zwojów mówi...

ile razy oś podwójnej helisy owija się wokół siebie

Im wyższa liczba skrętów tym ... stabilność w wysokich temp. oraz ... na rozdzielanie oraz utrusniony dostęp do ...

wyższa, odporność, matrycy DNA

Napięcie torsyjne jest ...

spowodowane wzrostem skrętu DNA

liczba skrętów i liczba zwojów są ... Wzrost liczby zwojów jest ...

odwrotnie proporcjonalne, korzystniejszy energetycznie

Udział % RNA w komórce

4% RNA kodujące, 96% RNA funkcjonalne

Splicing - co to?

Wycinanie intronów z pre-mRNA

Co występuje na końcu 5' i 3' w mRNA Procaryota?

5' - czapeczka, 3' - ogon poli(A)

Czapeczka - funkcja:

1.ochrona mRNA (ogranicza działanie 5'-egzonukleaz)

2. bierze udział w translacji mRNA na etapie inicjacji oraz eksport mRNA i snRNA z jądra

rRNA:

a) miejsce syntezy

b) funkcja c) inne

a) jąderko

b) buduje rybosomy

c) zawiera zmodyfikowane zasady azotowe (pseudourydyna)

tRNA:

a) miejsce syntezy

b) funkcja: c) budowa: d) zawiera

a) nukleoplazma

b) rozpoznawanie kodu genetycznego i transport aminokwasów do rybosomu podczas procesu translacji

c) rugorzęfowa d) antykodon

Co to jest antykodon?

Komplementarny do kodonu mRNA, pośredniczy w odczytywaniu kodu genetycznego miedzy DNA a mRNA

snRNA

a) inna nazwa

b) bogate w... c)miejsce syntezy: d) role i funkcje:

a) małe jądrowe RNA

b) urydynę

c) nukleoplazma d) 1. regulacja ekspresji genów (udział w splicingu), 2. RNA regulatorowe i strukturalne w chromatynie

snoRNA:

a) inna nazwa

b) lokalizacja c) rola:

a) małe jąderkowe RNA

b) jąderka

c) 1. chemiczna modyfikacja RNA (zarządzanie enzymami), 2. część telomerazy, 3. udział w imprintingu genów (różny stopień metylacji genów)

Mechanizm działania snoRNA

hybrydyzacja snoRNA do komplementarnych rejonów rRNA podlegajacych modyfikacji

W jaki sposób dochodzi do zatrzymania translacji przez miRNA?

wiązanie mRNA poprzez niedoskonałe parowanie zasad

siRNA

a) inna nazwa

b) funkcja:

a) małe interferujące

b) interferencja RNA

Mechanizm interferencji RNA przez siRNA

siRNA ma komplementarną sekwencję do fragmentu wyciszanego genu. Po dostaniu się do cytoplazmy zostaje przecięty przez endonukleazę DICER, pojedyncze nici hybrydyzują z odc. odpowiedniego genu na mRNA

Genom:

a) co to jest?

b) Ile % to cz. kodująca? c) Ile % ulega transkrypcji?

a) całe DNA komórki lub organizmu (geny i odc. międzygenowe)

b) 1-3%

c) 30%

Genom:

a) co to jest?

b) Ile % to cz. kodująca? c) Ile % ulega transkrypcji? d) Ile % to sekwencje powtarzające lub unikatowe?

a) całe DNA komórki lub organizmu (geny i odc. międzygenowe)

b) 1-3%

c) 30% d) 70%

Sekwencje unikatowe to..

pojedyncza kopia

Transpozony to...

sekwencje DNA ulegające bezpośredniej transpozycji fr. DNA w obrębie jednej komórki (z pominięciem RNA). Na obu końcach mają powtórzone fragmenty o tej samej lub oodwróconej sekwencji, które mogą się samodzielnie przemieszczać w obrębie genomu gospdarza (

Transpozaza to...

enzym, który rozpoznaje krótkie sekwencje na bokach transpozonu, określające jego granice i informujące, że odcinek między nimi należy wyciąć

Retrotranspozony to...

fr. DNA, które mogą się przemieszczać w genomie wielu komórek. Odbywa się na drodze DNA-RNA-DNA. Zawierają pełną inf. gen. kodującą enzymy niezbędne do retrotranspozycji.

Helikaza DNA-B - funkcja

hydrolizuje w. wodorowe pomiędzy zasadami azotowymi

Białko SSB

a) inna nazwa

b) rola c) forma występowania d) Czy przyłącza się do podwójnej nici DNA?

a) białko stabilizujące jednoniciową strukturę (za helikazą)

b) utrzymuje dwie nici DNA w stanie rozplecionym poprzez połączenie się do jednej nici, zapobiegając wytworzniu drugorzęowej struktury

c) tetramer d) nigdy

DNA gyraza-teloizomeraza:

a) rola

b) działąnie

a) przyłacza się przed widełkami replikacyjnymi i katalizuje konwersję dodatnio skręconej nici DNA do rozlunionej nici DNA

b) I etap: konwersja, wymaga ATP

II etap: obrót do postaci lewoskrętnej, nie wymaga ATP

RNAaza H - funkcja

usuwa startery RNA

ligaza DNA - funkcja

łączy fr. Okazaki w jedną nić, katalizuje syntezę wiązań fosfodiestrowych między sąsiednimi nukleotydami

polimeraza DNA - funkcje:

katalizuje wydłużenie pojedynczej nici DNA przyłączając nukleotydy do końca 3'

Etapy izolacji DNA:

1. Liza komórek

2. Denaturacja i hydroliza białek

3. Usunięcie białek 4. Zagęszczenie DNA

Sposób odbiałaczania prepratu

fenol+chloroform lub wysalanie białek z lizatów

Sole chaotropowe - funkcje:

przecinanie w. wodorowych, ułatwiają lizę komórek, inaktywują nukleazy

Sole krzemionkowe - funkcje

DNA przechodząc przez złoże osiada na nim