mutageneza

Question 1

zgradba DNA

Answer 1

dušikova baza (adenin, citozin, timin, gvanin)
deoksiriboza
fosfat

Question 2

kaj je mutacija

Answer 2

je vsaka sprememba v zaporedju baz v verigi DNA, ki je popravljalni sistemi niso zaznali

Question 3

kaj je mutageneza

Answer 3

Proces oziroma skupina procesov, ki privedejo do mutacije

Question 4

kaj je mutanta

Answer 4

je organizem z mutacijo

Question 5

kaj je divji tip

Answer 5

je organizem z nespremenjenim genotipom

Question 6

kaj je letalna mutacija

Answer 6

mutacija ki ni dedna

Question 7

kako delimo mutacije

Answer 7

1. glede na spremembo v številu in zaporedju baznih parov
2. po učinku oz. posledici, ki jo povzročijo
3. po nastanku

Question 8

Glede na spremembo v številu in zaporedju baznih parov

Answer 8

subsitucija: mutacija, ki ohrani število baznih parov ne pa njihovega zaporedja (tranzicija, transverzija)
delecija: zmanjša število baznih parov
insercija: poveča število baznih parov

Question 9

po učinku oz. posledici, ki jo povzročijo

Answer 9

nesmiselne: kodon za neko AK se spremeni v stop kodon (UAG - amber, UGA - opal, UAA - okra) - nedokončan C konec

drugačnosmiselne: kodon za neko AK se zamenja s kodonom za neko drugo AK

nevtralne: kodon za neko AK se zamenja s kodonom za neko AK iz iste skupine - ne pozna se na fenotipu

tihe: kodon se spremeni a kodira isto AK - ne pozna se na fenotipu

Question 10

po nastanku

Answer 10

spontane: mutacija v DNA je poledica normalnega celičnega delovanja in interakcij z okoljem

inducirane: mutacija je posledica mutagenega dejavnika

Question 11

katere so najpreprostejše mutacije

Answer 11

zamenjava dušikove baze
kodon se spremeni ampak je genski kod degeneriran in pogosto ne pride do zamenjave AK

Question 12

najhujša mutacija

Answer 12

nesmiselna - okrnjen protein

Question 13

vpliv mutacij

Answer 13

odvisen od mesta, ki ga zaseda mutirana AK

spremembe AK, ki so izven aktivnega mesta proteina imajo manjše posledice kot spremembe AK v aktivnem mestu

Question 14

kako se kaže mutacija na proteinu

Answer 14

spremenjena temperaturna stabilnost
konfiguracijska sprememba
sprememba v delovanju

Question 15

do česa privedejo izpadi in vstavitve

Answer 15

do premika bralnega okvirja

Question 16

kaj so točkovne mutacije

Answer 16

to so zamenjave baz in majhni premiki bralnega okvirja

Question 17

vzroki spontanih mutacij

Answer 17

1. DNA POLIMERAZA III: vstavi napačno bazo zaradi tavtomerni oblik baz
2. SPONTANE LEZIJE: zaradi razcepa N-glikozidne vezi med bazo in sladkorjem.
   Zaradi te cepitve nastane v verigi DNA mesto, ki ga označimo kot AP
   (apurinsko oz. apirimidinsko mesto). Spontana cepitev je sicer možna pri
   vseh štirih bazah v DNA, vendar je cepitev N-glikozidne vezi verjetnejša pri
   purinskih bazah (adenin in gvanin), kar imenujemo depurinacija;
3. DEAMINACIJA: odcep aminoskupine z baze
4. KEMIJSKE REAKCIJE: povzročajo spremembe na bazah - superoksidni radikal, vodikov peroksid, hidroksilni ion, hidroksili radikal
5. SPONTANE PREMESTITVE DNA - transpozicijski elementi

Question 18

kaj sproži inducirano mutacijo?

Answer 18

1. FIZIKALNI DEJAVNIKI: UV, ionizirajoče žarčenje
2. KEMIJSKI DEJAVNIKI:
   - analogi baz (2AP, 5BU);
   - kemijske spojine, ki spremenijo baze: alkirajoče spojine (MNNG); dušikova kislina
   - spojine, ki se vrinejo med verige DNA: akridini, etidijev bromid

Question 19

kaj so popravljalni mehanizmi

Answer 19

1. sistemi ki neposredno popravijo poškodbe
2. mehanizmi ki posredno popravljajo poškodbe
3. postreplikacijsko popravljanje
4. inducirano popravljanje (sistem SOS)

Question 20

neposredno popravljanje poškodb

Answer 20

FOTOREAKTIVACIJA - mehanizem, ki
odstrani metilno skupino z O6
na gvaninu

nepoškodovana DNA –> mutacija zaradi UV –> fotoreaktivacija –> popravljena DNA

Question 21

posredno popravljanje poškodb

Answer 21

sistemi popravljanja z izrezovanjem baze, sistemi popravljanja z izrezovanjem nukleotidov (sistem uvrABC)

Question 22

sistem uvrABC

Answer 22

nepoškodovana DNA –> mutacija –> uvrABC –> DNA polimeraza l –> DNA ligaza –> popravljena DNA

Question 23

sistemi popravljanja z izrezovanjem baze

Answer 23

nepoškodovana DNA –> mutacija –> glikozilaza (mesto AP) –> AP endonukleaza –> ekscizijska endonukleaza –> DNA polimeraza l –> DNA ligaza –> popravljena DNA

Question 24

PRIPRAVLJANJE MUTANT V LABORATORIJU

Answer 24

1. mutageneza s kemijskimi spojinami: hidroksilamin;
2. mutageneza z žarčenji: žarki UV, gama;
3. mutageneza z mutatorskimi sevi: mutanta mutD;
4. mutageneza s transpozoni ali insercijska mutageneza;
5. supresija nesmiselnih mutacij;
6. mestno specifična in vitro mutageneza z oligonukleotidi;
7. sinteza genov in vitro;
8. genska fuzija.

Question 25

mutageneza z mutatorskimi sevi

Answer 25

sev mutD ima okvarjen postreplikacijski popravljalni sistem. Povzroča večinoma zamenjave baz, a tudi nekaj premikov bralnega okvirja. Uporabljamo ga za mutacijo genov, vstavljenih v fagne ali plazmidne vektorje. Vektorje z vključki, ki jih želimo mutirati, vnesemo v mutatorski sev in jih nekaj časa inkubiramo. V tem času se pojavijo naključne mutacije. Vektorje z mutiranimi vključki zatem izoliramo iz tega seva in jih prenesemo v normalen sev.

Question 26

mutageneza s transpozoni (Tn) ali insercijska mutageneza

Answer 26

Vektorje z vključki, ki jih želimo mutirati, vnesemo v sev s transpozonom in jih nekaj časa inkubiramo. V tem času pride do transpozicije transpozona. Vektorje po inkubaciji izoliramo iz tega seva, prenesemo v normalen sev in plazmide s tranpozoni poiščemo s selekcijo glede na odpornost proti antibiotiku. To mutagenezo uporabljamo, kadar želimo dobiti stabilne mutacije, označene z lastnostjo, zapisano na transpozonu.

Question 27

Supresija nesmiselnih mutacij

Answer 27

najprej uvedemo enega od treh stop kodonov. Zatem spremenjeno DNA prepišemo v mRNA in izvedemo prevajanje mRNA v protein ob dodatku navadnih tRNA molekul in supresorske tRNA molekule na katero lahko vežemo do n (n = 1–13) različnih AK. Dobimo protein s poljubnimi dodanimi AK.

Question 28

mestno specifična in vitro mutageneza z oligonukleotidi

Answer 28

Ta mutageneza omogoča vključitev mutacije na določeno mesto s pomočjo sintetičnega oligonukleotida, ki vsebuje želeno mutacijo. Omenjena metoda se v molekularni genetiki pogosto uporablja (zelo različne izvedbe, vključno s PCR), saj omogoča specifične, vnaprej določene mutacije.

Question 29

In vitro sinteza gena z mutacijo

Answer 29

Ta metoda (imenujemo jo tudi KASETNA MUTAGENEZA) je za kompleksne spremembe primernejša kot mestnospecifična mutageneza z oligonukleotidi, saj lahko z njo uvedemo večje število mutacij na krajšem odseku nukleotidnega zaporedja. Metoda je zelo uporabna za ugotavljanje vloge določene AK v proteinu.

Question 30

Genska fuzija lacZ z operonom nif

Answer 30

Pride do neposredne povezave dveh genov, PREUČEVANEGA in POROČEVALSKEGA. Poročevalski gen ima zapis za lastnost, katere izražanje zlahka opazimo. Za poročevalski gen je značilno, da mu manjka del informacije in se zato njegov produkt sam po sebi ne more sintetizirati. Šele ko se poročevalski gen z gensko fuzijo poveže z nekim drugim genom, pridobi vso potrebno informacijo, da se lahko izraža. Izražanje poročevalskega gena je torej odvisno od uravnavanja (regulacije) gena, s katerim se je združil.

Question 31

TIPI GENSKIH FUZIJ

Answer 31

1. TRANSKRIPCIJSKA FUZIJA poročevalskemu genu manjka samo transkripcijski signal in da produkt, če se poveže s promotorjem preučevanega gena. 2. TRANSLACIJSKA ALI PROTEINSKA FUZIJA: poročevalskemu genu manjkajo vsi ekspresijski signali, vključno z iniciacijskim kodonom, in da produkt, če se poveže čim bližje translacijskim signalom preučevanega gena. Produkt poročevalskega gena, ki se sintetizira v takem primeru, je himerni protein, sestavljen iz Nkonca dela, ki pripada genu, ki ga preučujemo, in C-konca dela, ki pripada poročevalskemu genu.