Instuderingsfrågor i Bioteknik: DNA:ts funktion

3-1. Replikering av DNA följer en uppsättning grundläggande regler

E-frågor

1. DNA-replikering är semikonservativ.
   1. Vad innebär det? (Ledtrådar)
   2. Vem föreslog först att DNA-replikering är semikonservativ? (Ledtrådar)
2. Vad är det för skillnad på DNA som tillverkats i medium som innehåller ¹⁵N, jämfört med DNA som tillverkats i medium som innehåller ¹⁴N? (Ledtrådar)
3. Vad är ett ORI (origin of replication, ursprungspunkt för replikation)? (Ledtrådar)
4. Vad innebär det att DNA-replikation är bidirektionell? (Ledtrådar)
5. I vilken riktning sker alltid DNA-replikation? (Ledtrådar)
6. Vad innebär det att DNA-replikationen är semi-avbruten? (Ledtrådar)
7. Vad är ett Okazaki-fragment? (Ledtrådar)

C-frågor

8. Redogör för det experiment, som slutligen bevisade att DNA-replikation är semikonservativ! (Ledtrådar)
9. Redogör för det experiment, som visade dels att DNA-replikation alltid startar i en ursprungspunkt för replikation, och dels att DNA-replikation är bidirektionell! (Ledtrådar)
10. Hur har naturen löst problemet med att DNA inte kan replikeras i 3'→5'-riktning? (Ledtrådar)

A-frågor

(Inga än så länge)

3-2. DNA syntetiseras av DNA-polymeraser

E-frågor

1. Vad är ett DNA-polymeras? (Ledtrådar)
2. Hur kan DNA-syntesen beskrivas med en kemisk formel? (Ledtrådar)
3. Alla kända DNA-polymeraser kräver två saker för att kunna syntetisera DNA. Vilka? (Ledtrådar)
4. Vad är en primer? (Ledtrådar)
5. Vad är elongering? (Ledtrådar)
6. Vad är ett DNA-polymeras processivitet? (Ledtrådar)

C-frågor

(Inga än så länge)

A-frågor

(Inga än så länge)

3-3. E. coli har åtminstone tre olika DNA-polymeraser

E-frågor

1. Vilken huvuduppgift har
   1. DNA-polymeras I? (Ledtrådar)
   2. DNA-polymeras II? (Ledtrådar)
   3. DNA-polymeras III? (Ledtrådar)
2. Vad är exonukleasaktivitet? (Ledtrådar)
3. Vad är det s.k. Klenow-fragmentet? (Ledtrådar)

C-frågor

4. Förklara varför man efter upptäckten av DNA-polymeras I i E. coli snabbt slöt sig till att det måste finnas ytterligare DNA-polymeraser! (Ledtrådar)
5. Förklara hur Cairns 1969 lyckades bevisa att det finns mer än ett DNA-polymeras i E. coli! (Ledtrådar)

A-frågor

(Inga än så länge)

3-4. Replikering i E. coli består av tre olika stadier

E-frågor

1. I vilka stadier kan man dela in DNA-syntesen? (Ledtrådar)
2. Vad innebär (i DNA-syntesen):
   1. Initiering? (Ledtrådar)
   2. Elongering? (Ledtrådar)
   3. Terminering? (Ledtrådar)
3. Vad är en DNA-duplex? (Ledtrådar)

C-frågor

4. Varför är det viktigt för cellen att DNA-replikationen är så hårt reglerad? (Ledtrådar)
5. Vilken funktion har följande proteiner i DNA-syntesen:
   1. DnaA? (Ledtrådar)
   2. DnaB? (Ledtrådar)
   3. DnaC? (Ledtrådar)
   4. HU? (Ledtrådar)
   5. Primas? (Ledtrådar)
   6. SSBP? (Ledtrådar)
   7. RNA-polymeras? (Ledtrådar)
   8. DNA-topoisomeras? (Ledtrådar)
6. Redogör för
   1. initiering; (ledtrådar)
   2. elongering; och (ledtrådar)
   3. terminering (ledtrådar)

   av DNA-syntesen hos E. coli!

A-frågor

7. Förklara varför replikationen av virus-DNA inte behöver vara särskilt hårt reglerad, utan tvärtom ofta inte är reglerad alls! (Ledtrådar)

3-5. DNA kan replikeras på konstgjord väg

E-frågor

1. Vad är en oligonukleotid? (Ledtrådar)
2. Vad står "PCR" för? (Ledtrådar)
3. Vad är Taq-polymeras för något? (Ledtrådar)
4. Vad innebär det att amplifiera DNA? (Ledtrådar)
5. Vad innebär det att DNA:t "smälter"? (Ledtrådar)
6. Vad innebär det att DNA:t "annealar" (återansluter)? (Ledtrådar)
7. I varje PCR-cykel går ens prov igenom tre olika temperaturstadier. Beskriv vad som händer i de olika stadierna! (Ledtrådar)
8. Vad spelar primerarna för roll i PCR-reaktionen? (Ledtrådar)

C-frågor

9. Redogör i stora drag för hur man kan syntetisera korta oligonukleotider! (Ledtrådar)
10. "PCR" står för "Polymerase Chain Reaction". Varför kallar man PCR för en kedjereaktion? (Ledtrådar)
11. Beskriv principen för PCR! (Ledtrådar)
12. På vilket vis påverkar GC-innehållet i DNA:t dess smältningstemperatur? (Ledtrådar)
13. Förklara varför inte hela DNA:t amplifieras under PCR-reaktionen, utan bara den snutt som ligger mellan primerarna! (Ledtrådar)

A-frågor

14. I ett PCR-försök startar du med 1 pmol DNA. Beräkna hur många mol DNA du har efter 15 cykler!
15. Förklara varför man måste ha DNA-polymeras från en såpass exotisk bakterie som Thermus aquaticus för att kunna göra PCR-reaktionen! Varför duger det inte med DNA-polymeras från t.ex. E. coli, som ju borde vara mycket lättare och billigare att skaffa fram? (Ledtrådar)
16. I vårt PCR-försök på skolan använde vi vissa specifika temperaturer och tider. Diskutera vilka olika faktorer som kan påverka vilka temperaturer och vilka tider man väljer att ha till en viss PCR-reaktion! (Ledtrådar)
17. Du har med hjälp av restriktionsenzymer lyckats klippa ut ett DNA-fragment, som du vill amplifiera med PCR. Som positiv kontroll väljer du att samtidigt köra det rekommenderade λ-DNA:t (på samma vis som vi gjorde på vår egen laboration). När du kört igenom alla PCR-cykler kör du ditt amplifierade DNA tillsammans med det amplifierade λ-DNA:t på en agarosgel. Från gelen kan du sedan utläsa att din positiva kontroll har fungerat bra (du ser ett tydligt band från λ-DNA:t), men "ditt" DNA ser du just ingenting utav.
    1. Diskutera vad som skulle kunna vara anledning till att du inte ser något av "ditt" DNA på gelen! (Ledtrådar)
    2. Beskriv på vilket sätt du skulle vilja ändra försöket till nästa gång, för att få ett bättre resultat! (Ledtrådar)
18. När PCR-metoden uppfanns, insåg man nästan genast vilket genomslag denna teknik skulle få för DNA-forskningen. Diskutera varför PCR-tekniken är så fundamental i molekylärgenetiskt arbete! (Ledtrådar)

3-6. Långa DNA-molekyler kan sekvensbestämmas.

E-frågor

1. Vad innebär det att sekvensera DNA? (Ledtrådar)
2. Vad är en dideoxynukleotid? (Ledtrådar)
3. Vad är skillnaden mellan en deoxynukleotid och en dideoxynukleotid? (Ledtrådar)
4. Vad har primern för uppgift när man skall sekvensera DNA? (Ledtrådar)
5. Vad består de reaktionsblandningar av, som man använder när man sekvenserar DNA? (Ledtrådar)

C-frågor

6. Förklara varför DNA-polymerisationen avstannar när en dideoxynukleotid satts in i den växande DNA-strängen! (Ledtrådar)
7. Redogör för Sangers metod för sekvensbestämning av DNA! (Ledtrådar)

A-frågor

8. Du har bestämt sekvensen på en snutt DNA, och funnit att antalet adenin inte alls är lika med antalet tymin, och att antalet guanin inte heller är lika med antalet cytosin. (Du vet att i en DNA-molekyl är det annars så att antalet adenin är lika med antalet tymin, och att antalet guanin är lika med antalet cytosin.) Har du gjort fel i din analys? Varför/varför inte? (Ledtrådar)

3-7. Mutationer är i regel skadliga

E-frågor

1. Vad är en mutation? (Ledtrådar)
2. Vad är substitutionsmutation? (Ledtrådar)
3. Vad är en insertionsmutation? (Ledtrådar)
4. Vad är en deletionsmutation? (Ledtrådar)
5. Vad är en inversionsmutation? (Ledtrådar)
6. Vad är en tyst mutation? (Ledtrådar)

C-frågor

7. Redogör för Ames-testet för om substanser är mutagena! (Ledtrådar)
8. Förklara varför en viss mutation är tyst! (Ledtrådar)
9. På vilket vis hänger mutationer och evolution samman? (Ledtrådar)

A-frågor

(Inga än så länge.)

3-8. Alla celler har en uppsättning system för reparation av DNA

E-frågor

1. Att DNA är dubbelsträngat kan utnyttjas vid reparation av skadat DNA. Hur? (Ledtrådar)
2. Vad är hemimetylerat DNA? (Ledtrådar)
3. Vilken funktion har
   1. MutHLS-komplexet (ledtrådar)
   2. exonukleas I (ledtrådar)
   3. DNA-polymeras III (ledtrådar)
   4. DNA-ligas (ledtrådar)

   vid reparation av hemimetylerat DNA? 

4. Vad innebär excision? (Ledtrådar)
5. Vad är ett exinukleas? (Ledtrådar)
6. Vad händer om en cytosin deamineras? (Ledtrådar)
7. Vilken funktion har
   1. ABC-exinukleas? (Ledtrådar)
   2. DNA-polymeras I? (Ledtrådar)
   3. DNA-ligas? (Ledtrådar)

   vid reparation av skador (t.ex. cyklobutan-pyrimidin-dimerer) på DNA?

8. Cyklobutan-pyrimidin-dimerer kan också repareras direkt.
   1. Vad heter det enzymet som utför reparationen? (Ledtrådar)
   2. Vad är det för reparation som utförs, egentligen? (Ledtrådar)

C-frågor

9. Förklara varför det är så viktigt för cellen att ha reparationssystem för DNA! (Ledtrådar)
10. DNA:t hos E. coli är metylerat vid adeninet i särskilda sekvenser (GATC). Förklara hur detta utnyttjas vid reparation vid felaktiga basparningar under replikation! (Ledtrådar)
11. Redogör för hur excision av uracil sker i DNA! (Ledtrådar)

A-frågor

(Inga än så länge)

3-10. Homolog rekombination har flera funktioner

E-frågor

1. Vad innebär DNA-rekombination? (Ledtrådar)
2. Vad innebär homolog rekombination? (Ledtrådar)
3. Vad innebär specifik rekombination? (Ledtrådar)
4. Vad är en transposon? (Ledtrådar)
5. Vad är en holliday-struktur? (Ledtrådar)
6. Vad är en heteroduplex? (Ledtrådar)

C-frågor

7. Hur skiljer sig homolog och specifik rekombination åt? (Ledtrådar)
8. Vad har homolog rekombination för funktioner (evolutionärt sett)? (Ledtrådar)
9. Beskriv bildandet av en holliday-struktur, och hur den sedan migrerar! (Ledtrådar)
10. Beskriv hur holliday-strukturen klyvs, för att två DNA-segment skall byta plats! (Ledtrådar)

A-frågor

(Inga än så länge.)

4-11. Transposoner är gener som flyttar från ett ställe till ett annat

E-frågor

1. Vad är en transposon? (Ledtrådar)
2. Vad är transposonens givarplats? (Ledtrådar)
3. Vad är transposonens målplats? (Ledtrådar)
4. Vad innebär transposition? (Ledtrådar)
5. Vad är en enkel transposon (insertionssekvens)? (Ledtrådar)
6. Vad är en komplex transposon? (Ledtrådar)
7. Vad är ett transposas? (Ledtrådar)

C-frågor

8. Beskriv hur enkel (direkt) respektive replikativ transposition går till! (Ledtrådar)

A-frågor

9. En del eukaryota transposoner tror man har sitt ursprung i RNA-virus. Diskutera
   1. varför man tror det (ledtrådar)
   2. vad det är för evolutionär fördel för ett virus att fungera som en transposon (ledtrådar)
   3. om det kan finnas några evolutionära fördelar för värdcellen att bära på ett RNA-virus i form av en transposon. (Ledtrådar)

Också intressant

Hur du räddar dig själv från att kvävas till döds

Fyrfotingarnas tid

Närkontakt med en darrocka