Τεστ Βιολογίας – Κεφάλαιο 4

Η κωδική αλυσίδα ενός γονιδίου μπορεί να περιέχει διαφορετικό αριθμό νουκλεοτιδίων αλλά να παραμένει το ίδιο λειτουργική όταν

Το ένζυμο EcοRI παράγεται από την έκφραση γονιδίου που

Από τη δράση της EcoRI προκαλείται η διάσπαση:

Οι περιοριστικές ενδονουκλεάσες:

Η PCR :

Μια cDNA βιβλιοθήκη:

Για τις περιοριστικές ενδονουκλεάσες ισχύει ότι:

Στο προηγούμενο πείραμα ποιο αντιβιοτικό θα είναι πιο αποτελεσματικό για την αντιμετώπιση μιας λοίμωξης από τα βακτήρια Χ και Y στο ίδιο άτομο;

Μία περιοριστική ενδονουκλεάση Ζ λειτουργεί με τον ίδιο μηχανισμό όπως και η EcoRI αλλά αναγνωρίζει διαφορετική αλληλουχία βάσεων στο δίκλωνο DNA. Ποια από τις αλληλουχίες στο δίκλωνο DNA είναι πιο πιθανό να αναγνωριστεί ως θέση κοπής για αυτή την περιοριστική ενδονουκλεάση;

Για τη δημιουργία ανασυνδυασμένου DNA ενώνονται τμήματα DNA διαφορετικών οργανισμών, τα οποία κόπηκαν από την ίδια περιοριστική ενδονουκλεάση. Η ένωση αυτή γίνεται με τη βοήθεια του ενζύμου:

Στην εικόνα απεικονίζεται η διαδικασία της δημιουργίας ενός διαγονιδιακού φυτού στο οποίο μεταφέρεται το γονίδιο Χ με τη χρήση του πλασμιδίου Ti.

Τα μονομερή των φορέων-κλωνοποίησης είναι:

Πλασμίδιο που θα χρησιμοποιηθεί ως φορέας κλωνοποίησης διαθέτει γονίδιο ανθεκτικότητας στην πουρομυκίνη, γονίδιο ανθεκτικότητας στην τετρακυκλίνη και γονίδιο ανθεκτικότητας στην στρεπτομυκίνη. Υπάρχουν διαθέσιμες 2 περιοριστικές ενδονουκλεάσες: η ΕcoRI της οποίας η αλληλουχία αναγνώρισης εντοπίζεται στο γονίδιο ανθεκτικότητας στην τετρακυκλίνη και η HindIII της οποίας η αλληλουχία αναγνώρισης εντοπίζεται σε δύο ξεχωριστά γονίδια του πλασμιδίου που κωδικοποιούν τη σύνθεση πρωτεϊνών που επιτρέπουν την επιβίωση σε υψηλές θερμοκρασίες. Το βακτήριο περιέχει στο κύριο μόριο DNA γονίδιο ανθεκτικότητας στην στρεπτομυκίνη.

Αν ένα ξένο γονίδιο ενσωματωθεί στο DNA βακτηριακού κυττάρου, τότε κάθε κύτταρο που παράγεται από αυτό θα έχει:

Ένζυμο που χρησιμοποιεί ως καλούπι αλυσίδα DNA και συνθέτει αλυσίδα RNA είναι:

Οι περιοριστικές ενδονουκλεάσες έχουν τη δυνατότητα να κόβουν:

Ας υποθέσουμε ότι προσπαθείτε να εισάγετε ένα γονίδιο σε ένα πλασμίδιο. Σας δίνεται ένα τμήμα DNA στο οποίο περιέχεται ένα γονίδιο. Το τμήμα DNA έχει κοπεί με την περιοριστική ενδονουκλεάση X. Το γονίδιο που θέλετε να εισάγετε έχει θέσεις και στα δύο άκρα που μπορούν να κοπούν από την περιοριστική ενδονουκλεάση Υ. Έχετε ένα πλασμίδιο με μία μοναδική θέση για το Υ, αλλά όχι για το Χ. Η στρατηγική σας θα πρέπει να είναι:

Ο φορέας κλωνοποίησης είναι:

Στο ίδιο βακτήριο εισάγονται ταυτόχρονα δύο ανασυνδυασμένα πλασμίδια: το πλασμίδιο Α και το πλασμίδιο Β. Στο πλασμίδιο Α έχει εισαχθεί το ευκαρυωτικό γονίδιο α, μαζί με τον υποκινητή του, σε θέση που βρίσκεται μακριά από υποκινητές γονιδίων του πλασμιδίου. Το πλασμίδιο Β φέρει το ευκαρυωτικό γονίδιο β, χωρίς υποκινητή, το οποίο όμως έχει εισαχθεί δίπλα στον υποκινητή ενός γονιδίου του πλασμιδίου. Θεωρώντας ότι τα γονίδια αποτελούνται μόνο από εξώνια, ποια από τις προτάσεις που ακολουθούν είναι η σωστή:

Γιατί πολλά πειράματα σχετικά με το DNA βασίστηκαν στη μελέτη βακτηρίων και βακτηριοφάγων;

Κλωνοποιημένο cDNA που προέρχεται από το mRNA της β αλυσίδας της αιμοσφαιρίνης Α, μπορεί να οδηγήσει τη σύνθεση σωστού και ολοκληρωμένου πεπτιδίου στο βακτήριο Ε.coli, ενώ το αντίστοιχο κλωνοποιημένο χρωμοσωμικό γονίδιο δεν μπορεί, επειδή:

Οι περιοριστικές ενδονουκλεάσες:

Το διάγραμμα αναπαριστά μία γενετική διαδικασία. Ποια από τις παρακάτω προτάσεις αποδίδει σωστά το αποτέλεσμα της διαδικασίας αυτής;

Ένα τμήμα c DNA βιβλιοθήκης που περιλαμβάνει το γονίδιο μιας πρωτεΐνης αποτελείται από 5700 ζεύγη βάσεων. Αν μεταφραστεί όλο το παραπάνω τμήμα για το πολυπεπτίδιο, προσεγγιστικά ο αριθμός των αμινοξέων του πολυπεπτιδίου θα ήταν

H γονιδιωματική βιβλιοθήκη:

Δίνονται οι παρακάτω περιοριστικές ενδονουκλεάσες Z, Y, R, A καθώς και οι αντίστοιχες αλληλουχίες που αναγνωρίζουν, καθώς και τα σημεία που πέπτουν το DNA.

Ένας φορέας κλωνοποίησης:

Ο φορέας κλωνοποίησης:

Ποια από τις ακόλουθες αλληλουχίες DNA μπορεί να αποτελεί τον κωδικό κλώνο μεταγραφής για την κατασκευή ολιγοπεπτιδίου τεσσάρων αμινοξέων;

Βιοεπιστήμονες, στο πλαίσιο της ανάλυσης του ανθρώπινου γονιδιώματος, αποφάσισαν να καταγράψουν και να μελετήσουν τις πρωτεΐνες που παράγονται στα ανθρώπινα κύτταρα στην προσπάθειά τους να ανακαλύψουν το μηχανισμό που ενεργοποιεί ή απενεργοποιεί τα γονίδια του ανθρώπινου γονιδιώματος. Ποιον τύπο πρωτεϊνών πρέπει να έχουν μελετήσει;

Σε δίκλωνο γραμμικό μόριο DNA η αλληλουχία αναγνώρισης από την περιοριστική ενδονουκλεάση EcoRI υπάρχει πέντε φορές. Πόσα τμήματα DNA είναι κατάλληλα για ενσωμάτωση σε πλασμίδια χωρίς περαιτέρω τροποποίηση μετά τη δράση της;

Πώς ονομάζονται τα κυκλικά µόρια DNA που αναπαράγονται ανεξαρτήτως;

Ως φορείς κλωνοποίησης χρησιμοποιούνται:

Μια γονιδιωματική βιβλιοθήκη:

Οι περιοριστικές ενδονουκλεάσες:

Η cDNA βιβλιοθήκη ενός κυτταρικού τύπου Α περιέχει, εκτός των άλλων, κλωνοποιημένες αλληλουχίες DNA που αντιστοιχούν:

Από ηπατικά και νευρικά κύτταρα ενός ποντικού απομονώθηκαν πυρήνες και επωάστηκαν με ραδιενεργά ριβονουκλεοτίδια. Τα διάφορα RNA που παρασκευάστηκαν με τη διαδικασία της μεταγραφής στους πυρήνες των κυττάρων αυτών ήταν επίσης ραδιενεργά. Από τα ηπατικά κύτταρα απομονώθηκε ένα mRNA που υπάρχει μόνο στα ηπατικά κύτταρα και το οποίο χρησιμοποιήθηκε ως μήτρα για την κατασκευή μονόκλωνου cDNA που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως ανιχνευτής. Αυτά τα ραδιενεργά mRNA μόρια επωάστηκαν με μονόκλωνα τμήματα DNA και αφέθηκαν να δημιουργήσουν δίκλωνα υβριδικά μόρια. Στη συνέχεια με κατάλληλες μεθόδους απομακρύνονται όλα τα μη υβριδοποιημένα RNA μόρια. Τέλος μετρήθηκε η ραδιενέργεια των μορίων που απέμειναν και τα αποτελέσματα παρουσιάζονται στον παρακάτω πίνακα (η μέτρηση της ραδιενέργειας γίνεται με κτύπους ανά λεπτό του μετρητή ραδιενέργειας):

Για να γίνει κλωνοποίηση ενός γονιδίου χρησιμοποιήθηκαν: περιοριστική ενδονουκλεάση Α για τον τεμαχισμό του DNA, περιοριστική ενδονουκλεάση Β για τον τεμαχισμό του πλασμιδιακού DNA, DNA δεσμάση και άλλα αντιδραστήρια που ευνοούν το σχηματισμό ανασυνδυασμένων πλασμιδίων. Παρόλα αυτά η διαδικασία δεν οδήγησε σε επιτυχή δημιουργία ενός ανασυνδυασμένου μορίου DNA διότι:

Στο παρακάτω κομμάτι που έχει προκύψει με τη δράση περιοριστικών ενδονουκλεασών υπάρχουν 100 νουκλεοτίδια με Α και 200 νουλεοτίδια με G. O αριθμός των φωσφοδιεστερικών δεσμών είναι:

Με τον όρο κλωνοποίηση εννοούμε: