Τεστ Βιολογίας – Κεφάλαιο 4

Κατά τη διαδικασία της υβριδοποίησης δημιουργείται ένα δίκλωνο τμήμα DNA-RNA, στο οποίο η εκατοστιαία αναλογία αδενίνης είναι 44% και θυμίνης είναι 24%. Η εκατοστιαία αναλογία ουρακίλης στην αλυσίδα του RNA είναι:

Δίνεται το παρακάτω μόριο ώριμου m-RNA το οποίο θα χρησιμοποιηθεί στην κατασκευή cDNA βιβλιοθήκης. Το πρωταρχικό τμήμα που πρέπει να συνδεθεί στο μόριο του ώριμου mRNA για να δράσει το ένζυμο αντίστροφη μεταγραφάση είναι: Το πρωταρχικό τμήμα που πρέπει να συνδεθεί στο μόριο του ώριμου mRNA για να δράσει το ένζυμο αντίστροφη μεταγραφάση είναι:

Οι περιοριστικές ενδονουκλεάσες:

Μέσω των τεχνικών της Γενετικής Μηχανικής οι βιολόγοι- ερευνητές εισήγαγαν σε μιτοχόνδρια τμήμα DNA που έχει όλες τις απαραίτητες και μεταφραζόμενες αλληλουχίες, ώστε να συντεθεί μια πολυπεπτιδική αλυσίδα στο μιτοχόνδριο, η οποία φυσιολογικά συντίθεται στο κυτταρόπλασμα. Αυτό το τμήμα DNA προερχόταν από τον πυρήνα φυσιολογικού ανθρώπινου κυττάρου. Στα μιτοχόνδρια, όμως, σε όλες τις περιπτώσεις δε μπορούσε να συντεθεί ολόκληρη η πολυπεπτιδική αλυσίδα (123 αμινοξέα) παρά μόνο το αρχικό της τμήμα με 25 αμινοξέα. Σε ποιο συμπέρασμα καταλήγετε:

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

Η πολιομυελίτιδα έχει σχεδόν εξαλειφθεί από τον ελληνικό πληθυσμό γιατί έχουν κατασκευαστεί ειδικά εμβόλια, χάρη στα οποία τα άτομα αποκτούν ανοσία έναντι της ασθένειας. Η παραδοσιακή μέθοδος παρασκευής των εμβολίων απαιτεί την αδρανοποίηση στελεχών του ιού της πολιομυελίτιδας, τα οποία δεν χάνουν την αντιγονικότητά τους, και εισαγωγή των στελεχών αυτών στον οργανισμό με εμβολιασμό. Οι επιστήμονες προκειμένου να μειώσουν το κόστος παραγωγής των εμβολίων, προσπαθούν να δημιουργήσουν διαγονιδιακά βακτήρια, τα οποία θα παράγουν μια πρωτεΐνη που θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί στο εμβόλιο κατά της πολιομυελίτιδας. Το γονίδιο που κωδικοποιεί την παραπάνω πρωτεΐνη έχει ήδη κλωνοποιηθεί στο πλασμίδιο pKR-polio που περιέχει το γονίδιο ανθεκτικότητας στην καναμυκίνη (kanR). Προκειμένου να ενσωματωθεί το γονίδιο αυτό στο DNA του βακτηρίου, πρέπει να συνδεθεί με έναν εξειδικευμένο για το βακτήριο υποκινητή και συγκεκριμένες αλληλουχίες DNA. Οι παραπάνω αλληλουχίες περιέχονται στο πλασμίδιο pBAN, το οποίο φέρει το γονίδιο ανθεκτικότητας στην αμπικιλλίνη (ampR). Οι χάρτες των παρακάτω πλασμιδίων, συμπεριλαμβανομένων των θέσεων αναγνώρισης των περιοριστικών ενδονουκλεασών, καθώς και οι μεταξύ τους αποστάσεις σε ζεύγη βάσεων φαίνονται στο σχήμα που ακολουθεί.

Το ένζυμο EcοRI παράγεται από την έκφραση γονιδίου που

Το ανασυνδυασμένο DNA:

Ποια από τις αλληλουχίες DNA ΔΕΝ μπορεί να βρεθεί σε αλληλουχία συμπληρωματικού DNA (cDNA);

Ένας ερευνητής απομόνωσε ένα ασυνεχές γονίδιο από το γονιδίωμα ανθρώπινων κυττάρων. Το γονίδιο συνδέθηκε με βακτηριακό υποκινητή σε πλασμίδιο και το πλασμίδιο τοποθετήθηκε σε βακτήριο Ε. coli που κλωνοποιήθηκε. Τα βακτήρια όμως απογοήτευσαν τον ερευνητή καθώς δεν παρήγαγαν την προσδοκώμενη πρωτεΐνη. Ποιο από τα παρακάτω θεωρείτε ως πιο πιθανή αιτία της αποτυχίας του;

Σε μια cDNA βιβλιοθήκη, ένα ανασυνδυασμένο πλασμίδιο:

Γονιδιωματική βιβλιοθήκη είναι ένα:

Παράδειγμα κλώνου είναι:

Το διάγραμμα απεικονίζει μια διαδικασία η οποία πραγματοποιείται στο εργαστήριο και περιλαμβάνει δύο στάδια Χ και Ζ. Στη διαδικασία αυτή συμμετέχει DNA από κύτταρα δύο διαφορετικών οργανισμών, σωματικό κύτταρο ανθρώπου και βακτηριακό κύτταρο.

Το γονιδίωμα ενός μικρού ιού απεικονίζεται παρακάτω, παρουσιάζοντας τις θέσεις κοπής για δύο περιοριστικές ενδονουκλεάσες (P και Q). Χρησιμοποιώντας τα ένζυμα αυτά παρατηρήθηκαν θραύσματα DNA, των οποίων το μήκος φαίνεται στον πίνακα που ακολουθεί. Στην περίπτωση που χρησιμοποιηθούν και οι δύο περιοριστικές ενδονουκλεάσες ταυτόχρονα, τα προκύπτοντα θραύσματα DNA θα έχουν μήκη:

Με τη cDNA βιβλιοθήκη απομονώνονται:

Οι ακόλουθες αλληλουχίες συμπεριλαμβάνονται σε μια cDNA βιβλιοθήκη:

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

Ένας φορέας κλωνοποίησης μπορεί να ιχνηθετηθεί

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;

Η cDNA βιβλιοθήκη που κατασκευάστηκε με δότη ένα παγκρεατικό κύτταρο έχει ποσότητα DNA, σε σχέση με αυτή του κυττάρου δότη:

Το σχήμα παρουσιάζει ένα μικρό μόριο DNA και τις θέσεις αναγνώρισης τριών διαφορετικών περιοριστικών ενδονουκλεασών επάνω σε αυτό. Ποια σειρά του πίνακα που ακολουθεί καταγράφει σωστά τα τμήματα DNA που θα προκύψουν μετά τη δράση των τριών περιοριστικών ενδονουκλεασών στο μόριο ταυτόχρονα;

Η επιλογή ενός βακτηριακού κλώνου που περιέχει το ανασυνδυασμένο πλασμίδιο γίνεται με:

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:

Τα μονομερή των φορέων-κλωνοποίησης είναι:

Ανασυνδυασμένο DNA είναι:

Σε συνέχεια του προηγούμενου πειράματος, ποιο από τα παρακάτω πλασμίδια που θα προκύψουν θα επιτρέπει την παραγωγή της επιθυμητής πρωτεΐνης;

Αμέσως μετά τη δράση της αντίστροφης μεταγραφάσης το cDNA του γονιδίου της β-αλυσίδας της ΗbΑ μπορεί να υβριδοποιήσει:

Το ένζυμο πεψίνη παράγεται στα κύτταρα του στομάχου αλλά όχι στα κύτταρα του λεπτού εντέρου στα οποία παράγεται ένα διαφορετικό ένζυμο, η θρυψίνη. Ο λόγος για τον οποίο τα κύτταρα του στομάχου και του λεπτού εντέρου παράγουν διαφορετικά ένζυμα είναι ότι το γονίδιο που κωδικοποιεί την θρυψίνη:

Μια ομάδα ερευνητών βρήκε τμήματα άγνωστου είδους φυτού. Οι ερευνητές επιχείρησαν να ανακαλύψουν αν το άγνωστο είδος (ΕΧ) είχε κάποια συγγένεια με κάποιο από τέσσερα γνωστά είδη (Ε1, Ε2, Ε3 και Ε4). Η συγγένεια μεταξύ των ειδών μπορεί να προσδιοριστεί με μεγάλη ακρίβεια συγκρίνοντας τα αποτελέσματα ηλεκτροφόρησης διαφορετικών μορίων DNA σε πήκτωμα αγαρόζης. Τα τμήματα DNA που υποβάλλονται στη δοκιμασία προκύπτουν από τον τεμαχισμό του DNA κάθε οργανισμού με την επίδραση περιοριστικών ενδονουκλεασών. Τα παρακάτω διάγραμμα παρουσιάζει τα αποτελέσματα της ηλεκτροφόρησης των DNA από το άγνωστο φυτό και τεσσάρων ακόμα διαφορετικών γνωστών ειδών.

Υποτονικό διάλυμα χρησιμοποιείται:

Η αποδιάταξη του DNA επιτυγχάνεται με:

Σε ανασυνδυασμένο πλασμίδιο, η αλληλουχία αναγνώρισης της περιοριστικής ενδονουκλεάσης που χρησιμοποιήθηκε υπάρχει:

Πώς ονομάζονται οι τεχνικές με τις οποίες ο άνθρωπος επεμβαίνει στο γενετικό υλικό;

Ποιες από τις παρακάτω πληροφορίες μπορούμε να αντλήσουμε από τη σύγκριση μιας cDNA και μιας γονιδιωματικής βιβλιοθήκης ευκαρυωτικού κυττάρου; Να επιλέξετε ποιες από τις παρακάτω προτάσεις είναι σωστές.

Ο φορέας κλωνοποίησης είναι:

Δίνεται η μία από τις δύο αλυσίδες ενός τμήματος DNA που πρόκειται να κλωνοποιηθεί με PCR:

Το ότι ο άνθρωπος και ο γαιοσκώληκας έχουν τον ίδιο γενετικό κώδικα αποδεικνύεται από το γεγονός ότι:

Πλασμίδιο με 4000 νουκλεοτίδια ενσωμάτωσε σε ένα σημείο του τμήμα DNA που έχει κοπεί με την EcoR1 και αποτελείται από 100 ζεύγη βάσεων. Το ανασυνδυασμένο πλασμίδιο θα αποτελείται από:

Μια γονιδιωµατική βιβλιοθήκη περιέχει: