Tentamen i Molekylär Cellbiologi

Transkript

1 Tentamen i Molekylär Cellbiologi 1 juni 2007 MCB 13p Biomedicinarprogrammet Märk alla papper med din tentamenskod. Extrablad ska dessutom märkas med MCB och frågans nummer. Frågorna skall besvaras på frågebladet. Om du behöver mer skrivyta använd i första hand baksidan på frågebladet, sedan separata extrablad för respektive fråga. Lämna in tentan sorterad i frågeordning. Resultaten läggs ut på kurswebben så fort tentan är rättad, senast till midsommar. Om du vill ha din tenta skickad till dig, skriv namn och adress på tjänstekuvert som finns att få vid tentatillfället. Tentan hämtas annars hos kurssekreteraren. Tentan omfattar 16 frågor, totalt 94,5 poäng. För godkänt krävs ca 50% och för väl godkänt c:a 75%. Lycka till!! Fråga 1. a) Jämför myoglobin och hemoglobin med avseende på struktur och förekomst i kroppen. (2 p) b) Myoglobin (Mb) binder O 2 med en dissociationskonstant på M. Ange dissociationsreaktionen samt motsvarande jämviktsekvation (dvs uttrycket för K d ). Beskriv schematiskt med en graf hur myoglobinets mättnadsgrad beror av O 2 - koncentrationen. Man har visat att i hårt arbetande benmuskel är myoglobinets mättnadsgrad ca 50%. Vad säger det om den intracellulära O 2 -koncentrationen? (3 p) 1a juni Fråga 1 (16)

2 Fråga 2. a) Vid analys av proteinprover kan man använda sig av SDS/PAGE eller isoelektrisk fokusering. Vilka egenskaper är det hos proteinerna som ger upphov till separation i respektive metod? (2 p) b) Vad kallas den metod där man kombinerar de två metoderna och hur går den till? (2 p) c) Hur kan man efter en separation gjord med någon av metoderna beskrivna i a) eller b) identifiera ett protein, som man ser som ett band eller en fläck? (1 p) 1a juni Fråga 2 (16)

3 Fråga 3. Lysozym är ett enzym som bryter ner cellväggen hos vissa bakterier och som finns i bla tårvätska. Figuren visar att lysozymets aktivitet har ett optimum vid ph 5,2. Det har visats att den aktiva ytan innehåller två aminosyrarrester som är nödvändiga för enzymreaktionen: Glu35 och Asp52. pk a -värdena för respektive karboxylgrupper är 5,9 och 4,5. Hur kan man med hjälp av dessa två aminosyraresters laddningstillstånd förklara phkurvans utseende? (Ledning: rita först upp i en graf hur de två karboxylgruppernas laddning förändras med ph.) (4 p) 1a juni Fråga 3 (16)

4 Fråga 4. I en av era laborationer studerade ni leukocyters syrekonsumtion. Ni analyserade då effekten av 2,4-dinitrofenol samt kaliumcyanid. Vad såg ni, och hur kan man förklara resultaten i molekylära termer? (5 p) 1a juni Fråga 4 (16)

5 Fråga 5. Fosfatidylkolin är en av de fosfolipider som det finns mest av i eukaryota cellers membran. a) Rita upp fosfatidylkolinets principiella struktur och ange de olika delarnas kemiska gruppbeteckningar. (2 p) b) Fosfolipas A 2 finns bla i ormgift. Ange i ovanstående figur var detta enzym klyver fosfatidylkolin samt vad produkterna kallas. (2 p) c) Ett cellmembran innehåller olika former av fosfatidylkolin. På vilket sätt skiljer sig dessa åt? (2 p) 1a juni Fråga 5 (16)

6 Fråga 6. Proteinerna i vår blodplasma har ursprungligen syntetiserats av ribosomer i exempelvis leverceller. Beskriv översiktligt hur informationen i motsvarande mrna har fått dessa proteiner att lämna cellerna. (6 p) 1a juni Fråga 6 (16)

7 Fråga 7. a) För att köra en PCR krävs flera komponenter. Beskriv vilka dessa komponenter är samt deras funktion vid PCRen (2p). b) I diagrammet bredvid visas en schematisk PCRreaktion. Vad kallas faserna 1-3 i PCR-cykeln? Vad händer vid respektive fas? Vid ungefär vilka temperaturer (märkta A-C) sker respektive fas (3p)? c) Ange de viktigaste skillnaderna och likheterna mellan en vanlig PCR och en RT-PCR (2p) 1a juni Fråga 7 (16)

8 Fråga 8. a) Restriktionsenzymer är viktiga redskap vid molekylärbiologiskt arbete. Till vilken grupp av enzymer hör restriktionsenzym, och vilken egenskap särskiljer restriktionsenzymen från andra enzymer i denna grupp (2p)? b) Restriktionsenzymet EcoRI har igenkänningssekvensen G AATTC. Hur klipper EcoRI upp sekvensen nedan? Rita upp den klyvda sekvensen, markera fosfat- resp. OH-grupper, 5 resp. 3 ändar samt ange vilken sorts överhäng som bildas (3p). TTCGAATTCGACT AAGCTTAAGCTGA c) Vilken sorts gel använder man oftast vid arbete med DNA och kloning. Hur kan man visualisera DNAt i gelen (1p)? d) Se bilderna på nästa sida. Du har tre olika plasmider (A-C) som alla är 3200bp. Plasmiderna är lika förutom att olika restriktionsenzym klipper på olika platser i plasmiderna. Distanserna mellan klyvningsplatserna är dock lika för alla plasmider och dessa distanser, uttryckt i bp, visas i plasmid A. Ange vilken av plasmiderna A-C som ger upphov till klyvningsmönstret i gelbilden samt motivera varför inte de övriga plasmiderna kan ha gett upphov till klyvningsmönstret (4p). 1a juni Fråga 8 (16)

9

10 Fråga 9. a) Den centrala dogmen beskriver informationsflödet i cellen. Vad kallas respektive process i detta informationsflöde (2p)? [Från-Till] DNA-DNA DNA-RNA RNA-DNA RNA-peptid b) Inför celldelningen kopieras allt DNA i cellen. Beskriv översiktligt hur denna process går till genom att sätta in minst 10 av orden nedan i sitt korrekta sammanhang (5p). Primer Topoisomeras ORI DNA Polymeras S-fas Okazaki fragment SSB/RPA Bidirektionell Helicas Leading strand Ligas Replikationsgaffel 1a juni Fråga 9 (16)

11 Fråga 10. Förmågan hos stamceller att differentiera (= att bilda en specialiserad celltyp) till olika typer av celler beror på vilka gener och nätverk av gener som aktiveras. Ny forskning visar bla att tillgängligheten hos kromatinet är av stor betydelse för vilka gener som kan aktiveras. a) Vad är kromatin? Beskriv dess struktur och uppbyggnad under interfasen? (3p) b) Ett större antal gener som bla påverkar stamcellsdifferentieringen aktiveras när tillgängligheten hos kromatinet ökar. Ge förslag på hur detta kan ske och hur processen kan regleras? (3p) 1a juni Fråga 10 (16)

12 Fråga 11. a) Beskriv/Rita hur ett mrna ser ut med dess olika regioner/delar markerade. (1p) b) Beskriv translationen. (4p) 1a juni Fråga 11 (16)

13 Fråga 12. När man odlar celler så krävs oftast tillsats av serum till cellmediet. a) Vad innehåller serum som gör att cellerna har detta behov? (1p) b) När man serumsvälter celler så stannar de upp i G0-fas (blir mitotiskt inaktiva). Om man sedan tillsätter serum så sker vissa snabba förändringar som förbereder cellerna för återinträde i cellcykeln. Beskriv förloppet under den första timmen efter serumstimulans till de svältfödda cellerna! (4 p) 1a juni Fråga 12 (16)

14 Fråga 13. a) Beskriv genom att rita hur mitosen går till. Det skall framgå hur det genetiska materialet fördelas mellan de två dottercellerna. En diploid cell med n=2. Markera maternella respektive paternella homologa kromosomer och exemplifiera hur dessa fördelat sig till dottercellerna efter mitos. (3p) b) Hur fungerar och av vad består maskineriet som transporterar och fördelar det genetiska materialet till de två dottercellerna vid mitosen. (3p) 1a juni Fråga 13 (16)

15 Fråga 14. Ange vad som är markerat i cellen nedan vid bokstäverna A-K A B C D E F G H I J K (5,5p) 1a juni Fråga 14 (16)

16 Fråga 15. När en tillväxtfaktor stimulerar celler så aktiveras flera olika sekundära budbärarare (messengers) i cellen. a) Ge två exempel på sekundära messengers! (1 p) b) Beskriv i detta sammanhang hur fosfatidylinositol och dess derivat kan aktivera proteinkinas C (PKC)! (4 p) 1a juni Fråga 15 (16)

17 Fråga 16. Proteinkinaser är viktiga vid reglering av ett flertal olika cellulära processer. a) Beskriv hur fosforylering på olika sätt kan påverka proteiner? (2p) b) Proteinkinaser fosforylerar specifika proteiner som då är substratet för detta kinas. Vilka strukturer fosforyleras och vad avgör substratspecificiteten hos dessa proteinkinaser? (3p) c) Vad är en SH2 respektive PTB domän och vad är deras funktion? Ge exempel på en process i cellen där SH2 domäner är viktiga (3p) 1a juni Fråga 16 (16)