2. Vilket celladhesionsprotein förmedlar kontakten mellan cellens cytoskelett och underlaget? a) Integrin. b) Cadherin. c) Cyclosporin.

Transkript

1 KTH-tentamen Flervalsfrågorna 1-10 är värda 0,5 poäng var 1. Vilket påstående om biologiska membraner är korrekt? a) Cellernas plasmamembran är uppbyggt av ett nätverk av laminin och kollagen typ IV. b) Plasmamembranet är fritt genomsläppligt för joner. c) Basalmembran är benämningen på den basala delen av plasmamembranet i en polariserad epitelcell. d) Basalmembran är uppbyggda av lipider och proteiner. e) Basalmembran är en specialiserad extracellulär matrix. Svar: e 2. Vilket celladhesionsprotein förmedlar kontakten mellan cellens cytoskelett och underlaget? a) Integrin. b) Cadherin. c) Cyclosporin. 3. NO (kväveoxid) är exempel på parakrin signalering eftersom a) NO är en mycket stabil molekyl som stannar i blodet länge b) degraderas omedelbart av cellerna i närheten c) NO är en mycket instabil molekyl och därmed påverkar endast närliggande celler d) den kan binda till receptorna i målcellerna Svar: c 4. DNA består av a) RNA-molekyler b) fyra olika nukleotider (eller baser) c) protein d) nukleoproteiner 5. Vilken av följande organismer är eukaryotisk? a) Bagerijäst b) Bakterier i fil c) Bakterievirus d) Tarmbakterier e) Bakterier i fransk yoghurtf Svar: b 6. I nukleolen (nucleolus) tillverkas a) DNA för kromosomer b) RNA-molekyler för ribosomen c) proteiner för ribosomen d) mrna-molekyler för proteinsyntes

2 Svar: b 7. Vilket av följande celltyper har typiskt få mitokondrier? a) Muskelceller b) Nervceller c) Leverceller d) Hjärnceller e) Bindvävsceller 8. Förvarvat immunförsvar a) är långsamt b) är snabbt c) är inte beroende av celler d) alltid det samma 9. Vilket av följande är ett virussjukdom? a) Ockelbo disease (Ockelbosjukan) b) Sollentuna disease (Sollentunasjukan) c) Sigtuna disease (Sigtunasjukan) d) Uppsala disease (Uppsalasjukan) Svar: e 10. Vilket av följande är inte sant? a) Typ 2-diabetes har en ärftlig komponent. b) Typ 2-diabetes kan behandlas med antidiabetiska läkemedel. c) Typ 2-diabetes kan behandlas med en hälsosam livsstil. d) Typ 2-diabetes behandlas oftast med insulin. Svar: d 11. Vilka olika typer av nukleinsyror (nucleic acid) finns det i cellen? Beskriv kortfattat vad de har för funktioner. 2 p Svar: Det finns DNA för informationslagring som finns i kromosomerna, samt olika typer av RNA som används mer operativt, till exempel mrna, trna och rrna (budbärar-rna, förflyttar-rna för translation och rrna i ribosomer för translation). 12. När celler växter, måste DNA kopieras. Beskriv hur replikation (eller kopiering) av DNA går till. Rita en bild och inkludera de allra viktigaste komponenterna samt ange deras funktioner. 4 p Svar: Replikation av DNA börjas i särskilda origin of replication -sekvenserna som finns på kromosomerna. Replikationen är semikonservativ, och sker i en särskild struktur som kallas replikationsgaffel. Den ena strängen kallas ledande strängen, och den andra sackande strängen. Den sackande strängen kopieras i småbitar som kallas Okazaki-fragment. Syntes av ny DNA-kedja görs av DNA-polymeras, som behöver även en RNA-startbit för att kunna komma i gång. Den nysyntetiserade strängen kopplas ihop med ligas. Replikationen sker i

3 riktning 5 till Beskriv endocytosprocessen vid så kallad receptormedierad endocytos av ett protein. I svaret ska ingå vad som händer med receptorn, respektive det endocyterade proteinet. (4 p) Svar: Endocytos är en process som tillåter upptag av partiklar och stora molekyler in i cellerna. Vid receptormedierad endocytos binds det protein som ska tas upp, t.ex. ett lipoprotein, till en receptor på cellytan. Protein-receptorkomplexen samlas ihop i coated pits som sedan knoppas av till coated vesicles. Proteinet klatrin spelar en central roll vid bildandet av coated vesicles. Vesiklarna sammansmälter sedan med endosomer, som i sin tur sammansmälter med lysosomer. I endosomerna frigörs det bundna proteinet från sin receptor. Receptorerna cirkulerar tillbaka till cellytan och återanvänds. De frigjorda proteinerna går vidare till lysosomerna och bryts där ned till aminosyror, som sen används i cellernas metabolism. 14. Cellrörlighet, eller cellmotilitet, har varit varit ett grundtema för att förstå mer av sammanhangen med cytoskelettet. Den mest schematiska bilden av en cell på väg någonstans får man kanske när man studerar en cell som rör sig i en speciell riktningpå ett plant underlag. Skissera de 4 olika stadierna och processerna som är åtminstonde nödvändiga för cellens rörelse i en speciell rikning. 4p Svar: Under förutsättning att cellen är fri från andra celler (annars är ett tidigt steg att göra sig av med junctions) gäller (4p): a. Skapa utskott framåt bestående av lamellopodier eller liknande. b. Fästa dessa mot underlaget med hjälp av fokala kontakter c. Dra ihop cellen relativt de nya fokala kontakterna inkl trycka fram gumpen. d. Avveckla de kontraproduktiva fokala kontakternas funktion vid cellens bakdel. 15. Ras-genen är muterad i ungefär 30% av alla tumörer. Varför är den mutanta formen av Ras-proteinet en drivkraft för växande tumörer? (Tips: fundera på den signal som aktiverar signalkedjan, mekanismen för aktivering av Ras, vilken signalkedja aktiveras av Ras, vilken effekt den har på målceller samt hur mutationen påverkar aktiviteten av Ras.) 4 p Svar: Signalerna som aktiverar Ras-signalkedjan är tillväxtfaktorer (growth factors). Tillväxtfaktorerna binder till tyrosinkinasreceptorerna och aktiverar därmed Ras. Ras är ett GTP-bindande protein, som binder GTP in den aktiva formen och GDP i den inaktiva formen. Aktivering av Ras leder till aktivering av MAP-kinas genom fosforylering. Denna signalkedja leder till induktion av celldelning i målcellerna. Den muterade formen av Ras som man hittar i tumörer är en hyperaktiv form som alltid binder GTP. Den muterade formen stimulerar MAP-signalkedjan konstant, och därmed kan tumörcellerna dela sig kontinuerligt även i brist på tillväxtfaktorer.

4 16. Beskriv i stora drag vad menas med meios. Jämför även meios med mitos. Hur skiljer meios mellan män och kvinnor? 4 p Svar: Sexuell reproduktion genom meios (produktion av könsceller) ger möjligheter till nya kombinationer av anlag och ger därför en evolutionär fördel genom att skapa variation i populationen. Både meios och mitos föregås av DNA-syntes. Meios omfattar två celldelningar (Meios I och II) när mitos bara har en celldelning. De resulterande cellerna har en enkel kromosomuppsättning efter meios, och en dubbel kromosomuppsättning efter mitos. Hos kvinnor, påbörjas meios redan under fostertiden. Meiosen stannar tills puberteten och fortsätter sedan vid varje ovulering, och blir fullständig först efter spermiens inträngande. Hos män, startar meios först i puberten, ovh den fortsätter live tut. 17. På kursen gjordes en laboration där vanliga tarmbakterier (Eschericia coli) modifierades genteknologiskt så att de blev fluorescenta. Beskriv i stora drag hur man gör för att genmanipulera bakterier. I arbetet användes även antibiotika (ampicillin) varför? 4 p Svar: I den gentekniska manipuleringen användes en laboratoriestam av bakterier samt en plasmid (av DNA) innehåller en gensekvens kodande för GFP-proteinet samt för resistens för antibiotika. Bakteriecellen gjordes mottaglig för plasmiden med värme- och isbad samt med calcium. De resulterande cellerna odlades sedan på plattor med näringsmedium och antibiotika, där endast de celler som hade fått plasmiden kunde överleva eftersom plasmiden även hade resistensgenen. Resultatet kunde sedan bekräftas med UV-ljus (med mikroskop) eftersom baktericellerna kunde läsa av genen för GFPproteinet vilket gjorde cellerna fluorescenta. 18. Föreställ dig att en helt ny typ av influensavirus börjar sprida sig i världen. Hur skulle du kunna gå till väga för att veta om det handlar om en helt ny virus, eller om den är besläktad med tidigare kända influensavarianter? (Tips: tänk bioinformatiska verktyg) 4 p Svar: Med hjälp av bioinformatiska verktyg som möjliggör sekvensjämförelser (både DNA- och proteinsekvenser) kan man se om det nya influensaviruset bär på gener som är besläktade med tidigare kända gener, eller om den även har gener som är helt nya kombinationer av genmoduler, som resultat av rekombination. Därmed kan man skaffa sig en uppfattning om hur viruset har utvecklats. För att kunna göra sekvensjämförelser, måste man först sekvensera genomet (DNA:t) hos viruset. Dessa sekvenser kan sedan köras igenom databaser för att leta efter homologier.

5 19. Vilken är den huvudsakliga funktionen hos antigenpresenterande celler? Beskriv kortfattat hur cellerna aktiveras, vilka molekyler som är viktiga, vilka celler som är involverade och var det händer. 4 p Svar: Dessa celler utgör en länk mellan det medfödda och adaptiva immunsystemet. Antigenpresenterande celler är B-celler, makrofager och dendritiska celler. De tar upp antigen genom fagocytos, aktiveras genom mönsterigenkännande receptorer, uppreglerar MHC klass II och CD80/86 (inte nödvändigt att känna till CD-namn, tillräckligt för att nämna att det krävs en andra signal), migrera till dränerande lymfkörteln och visa antigen för specifika CD4 positiva hjälpar-t-celler. 20. Bakterier har betydligt mer kompakta genom (kromosomer) i jämförelse med multicellulära organismer, vilket innebär att det mesta av DNAt kodar för RNA. Kan du förklara varför det är så? 3 p Svar: Det kostar mycket energi för bakterien (och andra unicellulära organismer) att replikera DNA. Om de har för stora kromosomer kommer de inte kunna vara tillräckligt konkurrenskraftiga för näring (jämfört med andra bakterier) och de kommer att selekteras bort i evolutionen. De bakterier som replikeras snabbast i en viss nisch kommer att vara vinnare. Multicellulära organismer behöver inte tävla om näring på samma sätt och det finns ingen evolutionärt tryck att ha liten storlek på genomet. 21. Om ett virus är naket eller har ett hölje innebär att det får olika egenskaper. Nämn fyra olika skillnader mellan dessa två virustyper när det gäller infektionsväg eller känslighet. 2 p Svar: Naket virus olika invasionsväg (fekal, oral, hud). Stabilt i lågt ph, även i olika temperaturer. Påverkas ej av uttorkning. Resistenta för detergenter. Höljebärande virus olika invasionsväg (blod/sex, aerosol). Känsliga för uttorkning, alkohol, detergenter, höga temperaturer. 22. Vad menas med monogena, polygena och komplexa sjukdomar? 2 p Svar: Monogena sjukdomar: Monogena sjukdomar är sjukdomar som ärvs enligt Mendels ärftlighetslagar (autosomalt dominant; autosomalt recessivt; könsbundet). Vid dessa tillstånd orsakas sjukdomen av mutationer i en enda gen. Polygena sjukdomar: Med polygena sjukdomar menas sjukdomar som påverkas av flera olika gener eller genvarianter. Komplexa sjukdomar: Komplexa sjukdomar orsakas av förändringar i flera olika gener i samverkan med omgivningsfaktorer eller livsstil. Till denna grupp av genetiska sjukdomar hör flera av de vanliga folksjukdomarna som diabetes, hjärt-kärlsjukdomar, flera

6 neurologiska och psykiska sjukdomar samt några av de vanligaste medfödda missbildningarna. 23. Tvillingstudier har stor betydelse för genetisk forskning. Vad kan man använda tvillingstudier till? Förklara principen, gärna med ett exempel. 4 p Svar: Tvillingstudier används för att utröna om och till hur stor del en sjukdom beror på arv eller miljö. Genom att jämföra antalet tvillingpar (både enäggs och tvåäggs) där båda har drabbats av sjukdomen man vill studera med antalet tvillingpar där bara den ena har drabbats kan man få ett mått på hur stor vikt miljön och/eller arvet har för just den sjukdomen. Enäggstvillingar har 100% identiska gener medan tvåäggstvillingar har 50% identiska gener. Enäggstvillingar som vuxit upp tillsammans delar både arv och miljö, medan enäggstvillingar som vuxit upp på varsitt håll bara delar arv, men inte miljö. Tvåäggstvillingar delar miljö om de växer upp tillsammans, men bara 50% av generna. Om det bland enäggstvillingparen med sjukdomen inte finns något par där bara den ena tvillingen är sjuk kan man anta att sjukdomen är 100% ärftlig, eftersom de har identiska gener kommer båda att ha fått sjukdomsanlaget. Beroende på hur stor betydelse arvet respektive miljön har för att man ska få en sjukdom kommer andelen par, där båda eller bara en av tvillingarna är drabbade, att variera.