מולקולרית ד

Question 1

מהו האנזים המעתיק את המתילציות על ציטוזין בצמדי GC ואיך פועל המנגנון?

Answer 1

האנזים הוא maintenance methyl transferase
מבצע מתילציה על צמדי GC כשהם מזווגים על רצפים שכבר ממותלים - התבנית המנוצלת מהווה את המידע למתילציה החדשה

Question 2

כיצד תשפיע מתילציה על דנא על פחמן מס 5 של הציטוזין?

Answer 2

היא לא תשפיע על זיווג הבסיסים.
ההשפעה של המתילציה היא על ביטוי גנים- היא מדכאת שעתוק בכך שהמתיל על הציטוזין מפריע לאינט עם חלבונים קושרי דנא
בנוסף המתילציה תגרום לעיגון חלבונים שגורמים לדנא להפוך להטרוכרומטין

Question 3

מהם GpC islands?

Answer 3

ציטוזין ממותל הופך לאחר דה אמינציה לT שלא מזוהה כנוקלאוטיד שגוי ולכן הטעות הזו תשתמר ורצפי gc יעלמו.
על אזורים שיש לחץ סלקציה גבוה ישתמר רצף זה. מצויים לרוב באזורי פרומוטר של גנים. כל הפרומוטרים של house keeping genes בעלי איים אלו.
הם נשמרים לא ממותלים בזכות חלבונים מזהי רצף ועושים:
1. מעכבי מתיל טראנספרזות
2.מגיסות dna demethylase שמסירות מתיל מה ציטוזין והופכות אוצו להידרוקסיל.
3. מגייסות אנזימים שעושים מודיפיקציות על ההיסטונים שכתוצאה מהן רנא פול’ יקשר לפרומוטר

Question 4

מהי תסמונת אנגלמן?

Answer 4

פיגור שכלי ובעיות בדיבור בגלל מחיקת עותק אחד של גן

Question 5

אילו מנגנונים קיימים להחתמה גנומית?

Answer 5

מתילציה- יכולה להשתיק/ להפעיל גנים- בדרך כלל מגיע מהכרומוזום האבהי
למשל באינסולין לייק גרות’ פקטור- באבא המתילציות מונעות מהאינסולטור לעבוד ולכן גורמות לביטוי של גן שלא היה מתבטא בלעדיהן.
במקרה של לנסי רנא- כשיש החתמה על האלל האמהי- רק החלבון מתבטא ולא הרנא שגורם להשתקה ולכן כשיש החתמה הגן מבוטא

Question 6

כיצד מתבצע מנגנון הX INACTIVATION?

Answer 6

בחירה רנדומלית של אחד מהכרומוזומים בנקבות- נשמרת הבחירה לכל אורך חיי האורגניזם חוץ מבתאי המין ששם שוב יש שני כרומוזומים פעילים.
המנגנון עצמו:
XIC הוא אזור בכרומוזום איקס שעובר שעתוק
LNCRNA הוא תוצר השעתוק
שיגרום להשתקת 90 אחוז מהגנים על הכרומוזום- ההשתקה היא לא לינארית והכרומוזום המושתק יהפוך להיות barr body

Question 7

מהי הורשה אפיגנטית?
אילו מנגנונים קיימים?

Answer 7

לא כל מודיפיקציה על היסטונים!
דפוס של מודיפיקציות שמורשות לדורות הבאים ומשמר את הזכרון התאי.
מנגנונים:
ציס: מתילציה על דנא, מודיפיקציות על היסטונים
טראנס- משוב חיובי על פקטורי שעתוק, פריונים.

Question 8

אילו מנגנוני בקרת ביטוי גנים לאחר שעתוק קיימים?

Answer 8

ריבוסוויטץ, אטניואציה, שחבור חליפי, עריכת רנא לאחר השעתוק, ביקוע ופולי אדנילציה באתר מוקדם, בקרה על יציאת רנא מהגרעין, וקצב איכות ומיקום התחלת התרגום של המולקולה.

Question 9

מהי אטניואציה?

Answer 9

כתוצאה משעתוק רצף רנא מסוים, הוא יוצר מבנה מרחבי שמגיב עם רנא פולי’ וגורם לטרמינצית שעתוק מוקדמת.
אם אנחנו רוצים למנוע את האטניואציה בגלל צורך באותו הגן, חלבון מסוים יקשר לרנא וימנע את האטניואציה. (דוג של טאט וטאר באיידס- במצב אופטימלי משועתק בכמות מספקת טאט והוא נקשר למבנה סטם אנד לופ של טאר ומונע טרמינציה מוקדמת בשל אטניואציה)

Question 10

מהו מנגנון הריבוסוויץ’?

Answer 10

מבנה תלת מימדי שנוצר מרנא ששועתק מהקצה ה5’, שכאשר נקשרת אליו מולקולה קטנה הוא משנה את מבנהו. לכל ריבוסוויץ יש זיהוי למולקולה קטנה ספציפית. קיים בעקר בפרוקריה.
הדוגמה- היקשרות של הפורין גואנין- כשקיים ביתר נקשר לריבוסוויץ’ וגורם לו לגרופ לטרמינציה עי ניתוק הפולי’ .

Question 11

מהן הבקרות שעובר מנגנון השחבור החליפי?

Answer 11

שלילי- חלבון שחוסם את ההגעה/ הזיהוי של מע’ השחבור לאתר שחבור מסוים
חיובי- חלבון שמגביר זיהוי של אתר שחבור מסוים
חלבוני SR
נקשרים לרצפים ומגדירים אקסון ומגייסים את הפקטורים של הספלייסוזום. - הם חלק מהאקסון ספלייסינג אינהנסרים ESE
בנוסף יש חלבונים שמגדירים אינטרונים.
ישנן בקרות שנעשות כבר על הכרומטין עצמו.
דוג לשחבור חליפי- DSCAM
בדרוזופילה, גן בודד שבזכות קומבינטוריקה של אקסונים יכול להניב מעל 38 אלף חלבונים.

Question 12

כיצד פועל מנגנון הבקרה על אתר ביקוע רנא?

Answer 12

ביוקריה- יכולים לשלוט על מיקום הביקוע ובכך על קצה הסי טרמינל של החלבון.
הדוגמה שניתנה היא על נוגדנים של תאי בי- בתחילה הנוגדן נעוץ בממברנה- בגלל שהרצף החז’ בכל האפיניות הגבוהה יותר לCSTF הוא מאוחר יותר.
לאחר סטימולציה עי האנטיגן תאי בי מגבירים את ייצור הCSTF והCPSF
שנקשרים לאתר החלש בעל האפיניות הנמוכה יותר ולכן עושים שם חיתוך ופולי אדנילציה מוקדמ ת יותר. כך האתר ההידרופובי שנעוץ בממברנה לא מהווה חלק מהחלבון הבוגר והנוגדן מסיס.

Question 13

מהם תהליכי העריכה שמרנא יכול לעבור בקוד לאחר שעתוק?
מה הן השפעותיה?

Answer 13

דה אמינציה של A והפיכתו ל I
דה אמינציה של C ליצירת U- פחות שכיח
השינויים בנוקלאוטידים יכולים לגרום ל: שינוי קודון באזור המקודד, ומחוץ לו יכול להשפיע על השחבור, עוצמת התרגום, הקישור למיקרו רנא, ועל היציאה מהגרעין.
דוגמאות:
ADAR- משפחת אנזימים שעושים דה אמינציה מA לI
הם מזהים מבנים דו גדיליים בתוך אקסון, של מרנא ושם עושים את הדה אמינציה. למשל, בתעלת יונים תלוית נוירוטרנסמיטור במוח- גורם לשינוי בקודון המקודד לאספרגין שהופכת לארגינין- גורם לשינויים בפרמביליות התעלה לסידן. בעכברים בהם לא נעשתה הדה אמינציה התגלו מומים מוחים.
דוג נוספת- דה אמינציה C לU
חלבוני APOB 48 100
במעי מתקיימת דה אמינציה של סי ליו ולפיכך נוצר קודון סטופ והחלבון קצר יותר.

Question 14

מה הסיבות שהתפתחה עריכת רנא באבולוציה?

Answer 14

1. אמצעי לתיקון שגיאות בגנום
2. אמצעי להגדלת כמות החלבונים שניתן ליצר מגן בודד
3. הגנה מפני רטרו וירוסים/טרנספוזונים- עריכת הרנא שלהם גורמת לדגרדציה.

Question 14

מה הסיבות שהתפתחה עריכת רנא באבולוציה?

Answer 14

1. אמצעי לתיקון שגיאות בגנום
2. אמצעי להגדלת כמות החלבונים שניתן ליצר מגן בודד
3. הגנה מפני רטרו וירוסים/טרנספוזונים- עריכת הרנא שלהם גורמת לדגרדציה.

Question 15

כיצד חלבון REV בHIV
מתגבר על בקרת הטרנספורט התאית של המרנא מהגרעין לציטוזול?

Answer 15

המרנא של האיידס לא עובר שחבור ולפיכך בעל בעיה לצאת מהגרעין.
הוירוס מקודד לחלבון רב שמזהה בגנום את הרב ריספונס אלמנט, שנמצא באינטרון של הרנא
הוירלי. הוא יוצר אינטרקציות עם רצפטור גרעיני סי אר אם 1 שנותן למרנא הלא משוחבר לצאת ללא שחבור
החלבון רב יכול להיות מתורגם לפני כי הוא על אקסון, ורק בשלב מתקדם של המחלה כשהוא מצטבר הוא מזהה את הרב ריספונס אלמנט וכל הוירוס יכול לצאת מהגרעין ולעבור תרגום.

Question 16

מנו את הדרכים ללוקליזציית מרנא בתא, ואת הייתרונות בלוקליזציה שכזו.

Answer 16

היתרונות בלוקליזציית מרנא- כך נוכל לרכז חלבונים במיקום ספציפי בתא, כך ניתן לבטא גנים שונים במדורים שונים בתא בהתאם לתפקיד התא- למשל בנוירון צריך חלבונים שונים באקסון ובדנדריט
הדרכים ללוקליזציה:
1. עג חלבוני מנוע שנעים על שלד התא
2. דיפוזיה רנדומלית של המרנא וכליאתו על ידי חלבונים שמקבעים
3. דגרדציה של כל המרנא המסויים שאינו באינטרקציה עם חלבונים מסוימים במדור מסוים
4. חסימת תרגום של מרנא באזורים ספצ בהם מרנא רצוי שיתבטא
הסיגנל ללוקליזציה מבוטא לרוב במרנא עצמו ב3’ UTR

Question 17

UTR כיצד מושפע התרגום מה?
אילו עיכובים ישנם שקשורים לקצה זה?

Answer 17

רצף שיין דלגרנו:
רצף ב5 יוטיאר שחיוני לגיוס היחדה ה16 של הריבוזום לתחילת התרגום.
בקישור חלבון לרצף זה נמנע קישור תת היחידה 16 ולכן לא יכול להתחיל התרגום.
ישנן פעמים שרצף השיין דלגרנו נמצא בתוך המבנה של הסטם אנד לופ עצמו ולכן הריבוזום לא יכול לזהות אותו. בטמפ’ גבוהה המבנה יפתח, הרצף יהיה נגיש והתרגום יוכל להתחיל. (לדוג- חיידקי הליסטריה)
ריבוסוויץ’- קישור מולקולה קטנה למבנה רנא שעושה זיווגי בסיסים גורם לו לשנות קונפ’ ולעכב את התרגום בכך שפיזית יעכב את הסטם אנד לופ.
רצף מרנא אנטיסנס שיעשה זיווג בסיסים עם רצף השיין דלגרנו וימנע תרגום.

Question 18

מהן הדרכים בהן ניתן לעכב תרגום באאוקריוטים?

Answer 18

1. זרחון של ELF2
   זהו הפקטור איניציאציה שהוא גם חלבון ג’י- נקשר לקצה 5 של המולקולה וסורק את המולקולה עד לAUG
   הפקטור שממחזר את איאלאף2 לאחר מיקום הטיאראנאיי איי והידרוליזת ג’יטיפי לג’ידיפי ושיחרורו הוא איאלאף2 בי. באם יזורחן איאלאף2 הוא יקשר באופן בלתי הפיך לג’ף שלו, איאלאף2בי ותחילת התרגום תעוכב.
2. בקרה על הליקי סקנינג שיוצר לנו חלבונים בעלי קצה אן שונים ויוצר וריאביליות- ניתן לבקר את התהליך הנל באמצעות הגברת הביטוי של פקטור האיניציאציה איאלאף4אף
3. UORF
   מסגרת קריאה אפסטרים למסגרת הקריאה האמתית ש”לוכדת” את פקטורי איניציאציית התרגום.
   GCN4- דוגמה של הגן בשמרים
   שמבקר שעתוק של גנים רבים. כשיש שפע חלבונים בתא, הריבוזומים מתרגמים את המסגרת אפסטרים ומתנתקים לפני האזור המקודד לגן. במצב רעב יש ירידה באיאלאף2 ולכן יש דילוג על המסגרת המוקדמת ומגיעים לפעול על המסגרת הרגילה.

Question 19

מהו מנגנון נIRES?

Answer 19

מנגנון באמצעותו יוקריוטיים יכולים להתחיל תרגום מנקודות שהן דאוןסטרים ל5 פריים.
זהו רצף שיוצר זיווגי בסיסים ומבנה שניוני של רנא, אליו יכול להתחבר הריבוזום ללא צורך בקאפ או בפקטור השעתוק אילאף4אי.
מבני האיירס יודעים לגייס את מרבית פקטורי האיניציאציה.
וירוסים יכולים להשתמש באיירס כדי להשתלט על מע התרגום התאית- הם מבקעים את אזור הקאפ ואז אין ברירה אלא לתרגם מהאיירס שיתרגם לחלבונים הויראליים

Question 20

אילו תהליכים יכולים לבקר פירוק מרנא?

Answer 20

א. קיצור אקטיבי של הפולי איי על ידי אקסונוקלאז 3 ל5. כשנותרים כ25 נוקלאוטידים של פולי איי יש שתי אופציות:
1. הסרת הקאפ שמוביל לדגרדציה מהירה
2. המשך פירוק הפולי איי ואז דגרדציה מקצה 3- יותר איטי.
מערכת התרגום ומערכת הדגרדציה מתחרות אחת בשניה
(מי תנצח קודם)
ב. ביקוע של המרנא באזור ה3 פריים אבל מתוך המולקולה על רצף במבנה שניוני שנוצר. הדגרדציה מתבצעת מתוך המולקולה. לאחר מכן יתרחש די קאפינג במקביל לפירוק הפולי איי. ניתן לשלוט על קצב הפירוק עי חלבונים שיקשרו לרצף הדגרדציה ויחסמו אותו.
הספר נתן פה כדוגמה את אקוניטאז- שבנוכחות ברזל אינו חוסם את רצף הדגרדציה של טרנספרין שיעבור ביקוע ופירוק.

Question 21

מהם גופיפי P?
מה ההבדל ביניהם לבין STRESS GRANULES?

Answer 21

גופיפי P
אגרגטים של חומצות גרעין וחלבונים שמאחסנים ומפרקים רנא. לעתים רחוקות רנא שלא מפורק שם מאוחסן שם ויכול לצאת לציטוזול.
מולקולות אלו יכולות לעבור לאגרגט אחר- סטרס גנול- שיש שם חלבוני איניציאציה ותת יח של ריבוזום וחלבונים שחשובים לתרגום. במצבי עקה יהיה מרנא זמין עם כל החלבונים שהוא צריך כדי ליצור את החלבונים לפי דרישה.
ההבדל ביניהם הוא שלרוב בגופיפי פי יש דגרדציה, וגנולות הסטרס נועדו להכנה של מרנא לתרגום מהיר בשעת הצורך.

Question 22

מהם סוגי הרנא אינטרפירנס?
מה משותף ביניהם?

Answer 22

SIRNA
MIRNA
PIRNA
המשותף הוא שכולם עושים זיווגי בסיסים עם מולקולת המטרה וידכאו תרגום

Question 23

MIRNAהיכן מולקולת
עוברת ביקוע?
מה שם החלבון המבקע

Answer 23

היא עוברת ביקוע בגרעין של הקאפ והפולי איי
לאחר שיוצאת מהגרעין מבנה הסטם אנד לופ עובר ביקוע נוסף עי חלבון הדייסר

Question 24

מה תפקידו של קומפלקס ריסק?

Answer 24

זהו קומפלקס של ארגונאוט+מרנא לאחר ביקוע המולקולה עי דייסר, הקומפלקס לוקח גדיל אחד של המרנא שמתחבר לארגונאוט הארגונאוט מחובר דרך קצה 5 הארגונאוט הוא בעל התפקיד הקטליטי בקומפלקס

Question 24

מה ההבדל בין מירנא לסירנא?

Answer 24

מירנא מקודד בגנום- יש לנו גן יעודי אליו מירנא יותר משמש לתהליכי התפתחות עוברית וסירנא יותר להגנה תאית- יכול להיות מורש גם לתאי הבת מירנא פועל על גן יעודי וסירנא על וירוסים או רטרוטרנספוזונים כאשר מלבד זאת הם פועלים באותו האופן סירנא נמצא במגוון רחב יותר של אורגניזמים ולכן נחשב עתיק יותר

Question 25

כיצד סירנא יכול לשמש להשתקת גנים?

Answer 25

בתחילה נוצר סירנא עי דייסר ממש כמו במניעת התרגום. ההבדל הוא שבמקום קומפלקס ריסק זה קומפלקס ריטצ, באמצעות זיווגי בסיסים הסירנא יגיע למרנא בעודו יוצא מרנא פול2- משמע כשהוא עוד על גדיל הדנא, ויגויסו חלבונים מבצעי מודיפיקציות על היסטונים ויעשו הטרוכרומטין. ריטצ יכול לגייס גם עוד סירנא ודייסר כדי ליצור משוב חיובי על הרפרסיה. זהו מהווה מנגנון הגנה בעיקר נגד רטרוטרנספוזונים. בחלק מהאורגניזמים זה משמש לשמירה על הצנטרומר במצב הטרוכרומטי.

Question 26

מה ההבדלים העיקריים בין פירנא לבין שני הרנא איי האחרים?

Answer 26

שימוש בחלבון פיווי במקום ארגונאוט בנוסף, כאן לא נעשה שימוש ברנא דו גדיל אלא במולקולה אחת ארוכה שמבוקעת הרבה פעמים וכל אחת מהחתיכות תשמש כגייד רנא אין מעורבות של דייסר בעיבוד פירנא פירנא מאוד ורסטיליים ופחות ספצ הם יודעים להבדיל בין מרנא עצמי לזר

Question 27

כיצד בנוי הקריספר לוקי ומה הוא בעצם

Answer 27

כאשר חיידק נתקל בוירוס הוא חותך חלק מהדנא שלו ועושה לו אינטגרציה לקריספר לוקי הוא יכניס כל פעם את החתיכה החדשה לאתר הכי 5 פריים של הלוקי בלוקוס יש מאות חזרות של רצף דנא של החיידק המארח שמופרדים עי בין 25-70 בסיסים שמקורם ויראלי.

Question 28

עם איזו מערכת חלבונים עובד הקריספר? לאיזו משפחה הם אנלוגיים?

Answer 28

הקריספר עובד עם מערכת קאס, שאנלוגית לארגונאוט ופיווי הלוקוס מתורגם לרנא לא מקודד שנקרא סי אר רנא שהוא ישמש כגייד. הוא מבוקע ממולקולת רנא גדולה עם החזרות והרצפים

Question 29

מה ההבדל המהותי ביותר בין קריספר ליתר הרנא איי?

Answer 29

קריספר פועל על דנא דו גדילי והורסת אותו ולא על רנא ברוב הפעמים.

Question 30

מה תפקידיהן של LNCRNA?

Answer 30

1. פיגום לחלבונים 2. משמשות כגייד פריקורסר ולכן יכולות לקשור דנא או רנא בספציפיות גבוהה לא חייבות לעבוד עם חלבונים ויכולות לחסום אתר תרגום או שעתוק לבד יכולות לעבוד בציס או בטראנס בציס- פיגום לחלבונים באתר בו הן שועתקן והחלבונים יבצעו מודיפיקציות על הדנא טראנס- נעות בידפוזיה מחוץ לאתר השעתוק

Question 31

היכן פועלות מולקולות LNCRNA?

Answer 31

בגרעין ובציטוזול