Tentamen i Cellbiologi med Biokemi

Transkript

1 Del 1, Del 2, Totalt Tentamen i Cellbiologi med Biokemi 4 juni 2010 CMB 22,5 hsp Biomedicinarprogrammet U / G / VG Märk alla papper med din tentamenskod. Extrablad ska dessutom märkas med datum, CMB och frågans nummer. Frågorna skall besvaras på frågebladet. Om du behöver mer skrivyta använd i första hand baksidan på frågebladet, sedan separata extrablad för varje fråga. Lämna in tentan sorterad i frågeordning. Resultaten läggs ut på studentportalen så fort tentan är rättad, senast till midsommar. Om du vill ha din tenta skickad till dig, skriv namn och adress på kuvert som finns att få vid tentatillfället. Tentan hämtas annars hos kurssekreteraren. Tentan omfattar 16 frågor i två delar, totalt 80 poäng. För godkänt krävs ca 60% för respektive del. Godkänd tentadel får tillgodoräknas. Väl godkänt c:a 80%. Synpunkter på rättningen med hänvisning till de specifika delar som ifrågasätts skall inkomma skriftligen till kursledningen inom 2 veckor efter det att tentan och rättningen blivit tillgänglig. Skriv läsligt. Lycka till! Tentadel 1 (fråga 1-8) Fråga 1. a) Med avseende på vilken egenskap separeras proteiner vid isoelektrisk fokusering? (1 p) b) Beskriv hur laddningen för ett normalt protein varierar med ph. (Ledning: tänk på hur laddningen för aminosyrornas sura och basiska grupper varierar med ph.) (1 p) c) Beskriv principen för tvådimensionell gelelektrofores. (3 p)

2 Fråga 2. a) α-linolensyra (18:3, n-3) är en essentiell fettsyra. Rita upp dess struktur. (2 p) b) Ange namnet på en aldo resp en ketohexos. (1 p) c) Rita den principiella strukturen för en (öppen) aldo- resp ketohexos. (1 p) d) Många proteiner i blodplasman är glykosylerade. Ange en aminosyra till vars sidokedja det förekommer att kolhydrater är bundna. (1 p) 4/ Fråga 2 (16)

3 Fråga 3. a) Malin undersöker alkaliskt fosfatas i sitt forskningsprojekt. Från ett rör med serum, på vilket det står ALP (dvs alkaliskt fosfatas) samt 5 µkat/l, för hon över en viss mängd till en kyvett innehållande 1 ml lösning med 4 mm p-nitrofenylfosfat. Hon vill att det i kyvetten ska bildas ca mol produkt per sekund. Hur mycket serum ska hon då föra över till substratlösningen? Redovisa beräkningen alternativt en ansats. (3 p) b) Malin har i en artikel läst att låga koncentrationer (<0,1 mm) av fosfatjoner hämmar alkaliskt fosfatas. Vilken effekt har detta faktum på formen på den kurva som hon får när hon mäter (ökningen av) absorbansen i kyvetten under en längre tid? (Jämför med den tänkta formen om det inte hade funnits någon hämning.) (1 p) c) Alkaliskt fosfatas innehåller zink- och magnesiumjoner. Vilken allmän beteckning har i detta sammanhang zink- och magnesiumjonerna? (1 p) 4/ Fråga 3 (16)

4 Fråga 4. a) Förklara varför laktatbildning är en förutsättning för att en cell vid anaeroba förhållanden ska kunna utvinna en större mängd energi genom glykolys. (2 p) b) Vilka är produkterna vid β-nedbrytning av fettsyror? (2 p) c) Beskriv översiktligt hur alanin (eller någon annan aminosyra) kan användas för ATPproduktion. (1 p) 4/ Fråga 4 (16)

5 Fråga 5. a) Bildandet av reaktiva syreformer är särskilt högt i mitokondrier. Varför? (1 p) a) Vilken reaktiv syreform är det som primärt bildas i mitokondrier? (1 p) b) Vilket enzym är det som primärt omvandlar denna reaktiva syreform och till vad? (2 p) c) Bla vitaminerna C och E ger ett skydd mot radikaler. Förklara på molekylär nivå vilken egenskap det är hos dessa molekyler som gör detta möjligt. (1 p) 4/ Fråga 5 (16)

6 Fråga 6. a) Beskriv hur DNA är uppbyggt med avseende på: dess struktur, byggstenar, egenskaper och funktion. (3p) b) Beskriv hur man renar fram genomiskt DNA från en bit vävnad. (2p) 4/ Fråga 6 (16)

7 Fråga 7. Polymerase chain reaction (PCR) -amplifiering är den enskilt viktigaste molekylärgenetiska metoden som används idag. a) Beskriv hur en PCR reaktion går till och vad reaktionen innehåller. (1,5p) b) Vad är speciellt viktigt att beakta när man designar PCR primers? (2p) c) Ge tre exempel på praktiska tillämpningar av PCR och förklara dessa. Till ex. användningar inom sjukvården. (1,5p) 4/ Fråga 7 (16)

8 Fråga 8. Du vill konstruera ett sammansatt protein som består av ett mikrotubuli-bindande protein och Green Fluorescent Protein. Ett sådant sammansatt protein (fusionsprotein) konstrueras genom att PCR amplifiera de två proteinernas proteinkodande regioner från cdna och sedan ligera ihop de två PCR fragmenten till ett DNA fragment som bär information för fusionsproteinet. Detta sätts sedan in i en expressionsvektor. Fusionsproteinet translateras därmed som en polypeptid från ett mrna. Designen och amplifieringen av de två fragmenten måste vara exakt. Din uppgift är att designa primers som amplifierar det första fragmentet som bär informationen för det mikrotubuli-bindande proteinet, vars cdna och aminosyrasekvens visas med translationsstart och stopp markerade nedan. a) Markera i nedanstående DNAsekvens två 15 baser långa PCR primrar som skall amplifiera den del av cdnat som du vill ligera ihop med GFP fragmentet. Skriv primersekvensen för båda primrarna. (4p) 1 CAGACTCAGCTGCCAGAGCCTGCTCTTAACACCTGTGTTTCCTTTTCAGATCTTACAGGT GAACAAGGTGATGTCCATCTTGTTTTATGTGATATTTCTCGCTTATCTCCGTGGCATCCA...-M--S--I--L--F--Y--V--I--F--L--A--Y--L--R--G--I--Q 121 AGGTAACAACATGGATCAAAGGAGTTTGCCAGAAGACTCGCTCAATTCCCTCATTATTAA 17 --G--N--N--M--D--Q--R--S--L--P--E--D--S--L--N--S--L--I--I--K 181 GCTGATCCAGGCAGATATTTTGAAAAACAAGCTCTCCAAGCAGATGGTGGACGTTAAGGA 37 --L--I--Q--A--D--I--L--K--N--K--L--S--K--Q--M--V--D--V--K--E 241 AAATTACCAGAGCACCCTGCCCAAAGCTGAGGCTCCCCGAGAGCCGGAGTGAGGAGGGCC 57 --N--Y--Q--S--T--L--P--K--A--E--A--P--R--E--P--E--* CGCCAAGTCAGCATTCCAGCCGGTGATTGCAATGGACACCGAACTGCTGCGACAACAGAG... Uppströmsprimer: Nedströmsprimer: d) Hur går du tillväga för att kontrollera att konstruktionen för fusionsproteinet är korrekt? (1p) 4/ Fråga 8 (16)

9 Tentadel 2 (fråga 9-16) Fråga 9. Del 2 summa: a) Förklara vad som ligger bakom att en och samma gen transkriberas i en celltyp men är inaktiv i en annan celltyp. (2,5p) b) Redogör för hur du mäter mrna nivåerna i resp. celltyp? Utgå ifrån att du har tillgång till cellerna. (2,5p) (5p) 4/ Fråga 9 (16)

10 Tenta kod: Fråga 10. Namnge de numrerade cellstrukturerna: (5p) 4/ Fråga 10 (16)

11 Fråga 11. Splicing är en del av pre-mrna processningen. a) Redogör för hur splicing -processen går till. (1,5p) b) Varför måste splicing processen vara specifik? (1p) c) Hur blir denna process så specifik? (1p) d) Beskriv vad sker under resten av av pre-mrna processningen. (1,5p) (5p) 4/ Fråga 11 (16)

12 Fråga 12. Du vet inte vilket(a) signaltransduktionssvar som dras igång av en specifik receptor. Hur går du tillväga för att ta reda på det? Du har tillgång till celler i kultur som uttrycker receptorn. Du har även en ligand som binder och aktiverar receptorn. Du kan därmed stimulera receptorerna och cellerna om du tillsätter liganden till kulturer med cellerna. (5) 4/ Fråga 12 (16)

13 Fråga 13. Celler stimuleras av tillväxtfaktorer för inträde i cellcykeln. a) Vad stimulerade du COS-cellerna med för att få dem att växa under CMB-kursen? (1p) b) Beskriv hur en cell överför budskapet från ett receptor tyrosinkinas (RTK) till de gener som initierar tidigt inträde i cellcykelns G1-fas! (3p) c) Vad är det för gener som stimuleras? (1p) 4/ Fråga 13 (16)

14 Fråga 14. Ubikvitinligerande enzymer är viktiga inom reglering av många processer i cellen. a) Hur fungerar dessa enzymer och hur kan de reglera cellulära processer? b) Nämn två viktiga ubikvitinligerande enzymer som reglerar cellcykeln. c) Beskriv vad som sker under de olika faserna av cellcykeln. d) Beskriv var de två ubikvitinligerande enzymerna du nämnt ovan träder in i de olika faserna av cellcykeln och hur de kontrollerar dessa steg! (6p) 4/ Fråga 14 (16)

15 Fråga 15. Para ihop termerna med korrekt påstående (höger kolumns bokstav). (4p) Skriv rätt bokstav: 1. Kinesin A. Reglerar aktinfilament-polymerisering 2. Lamin B. Transporterar bla organeller mot kärnan 3. Stathmin C. Motorprotein som binder intermediärfilament 4. Myosin D. Reglerar MT-polymerisering 5. Colchicin E. Proteinkomplex som binder MT 6. Kinetochor F. Blockerar helt men reversibelt celldelningen 7. Dynein G. Organiserande MT-struktur 8. Centriol H. Kärnhöljesprotein I. Driver separationen av polkropparna J. Kromosomdel K. Är med och driver rörelse hos filopodier 4/ Fråga 15 (16)

16 Fråga 16. Praktiskt taget alla proteiner i en cell syntetiseras i cytoplasman (cytosolen). a) Vilket är undantaget? (1 p) b) Beskriv schematiskt mekanismen för hur ett protein transporteras in i cellkärnan. (3 p) c) Ange två olika möjliga destinationer (förutom cellkärnan) för ett protein i cytoplasman. (1 p) 4/ Fråga 16 (16)