Mol. genetika i znanstvena otkrića Flashcards

1
Q

Što je mol. genetika i što joj je u fokusu ? Što je u fokusu sličnim znanostima?

A

Molekularna genetika je područje biologije koje proučava strukturu i funkciju
gena na molekularnom nivou, stabilnost i promjenjivost genetičkog materijala te
oštećenja, popravak DNA i genetičku rekombinaciju
 Molekularnoj genetici u fokusu je najviše DNA, biokemiji proteini, a
molekularnoj biologiji funkcioniranje cijele stanice na molekularnoj razini

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Primjena mol. genetike?

A

u
⚫ medicini
• dijagnostika, razvoj lijekova, terapija (genska terapija)
⚫ biotehnologija i genetičko inženjerstvo
• poboljšanje svojstava proizvodnih organizama
• povećanje kvalitete proizvoda
• povećanje iskorištenja biotehnološke proizvodnje
• ušteda vremena i novca (ali ne na štetu kvalitete i
sigurnosti proizvoda)
• proizvodnja tradicionalnih proizvoda ali i finih kemikalija (lijekovi,
antibiotici, dodaci prehrani, enzimi ….)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Na koje znanosti
utječe gen. inženjerstvo ?

A

na:
⚫ temeljne znanosti – sva područja molekularnih bio-znanosti
⚫ primijenjene znanosti – medicina, (molekularna) biotehnologija,
agronomija, proizvodnja hrane, veterina, zaštita okoliša . . .
⚫ društvene i humanističke znanosti – pravo, politika, ekonomija,
etika, filozofija, bioetika . .

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Kako bi dobila organizam željenih
svojstava i koje su prednosti /mane tih postupaka?

A

klasično oplemenjivanje: križanje, selekcija, križanje, selekcija, . . .
⚫ dugotrajno i neprecizno (ostala svojstva?)
⚫ što ako križanje nije moguće? (nasumična mutageneza?)
 oplemenjivanje metodama genetičkog inženjerstva
⚫ prijenos samo određenih gena
⚫ jednostavnije i preciznije
⚫ potrebna znanja iz MG, GI, genetike i fiziologije biljaka . . .

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Što su mutacije i što čine?

A

Mutacije su nasumične promjene genetskog materijala stanice. Trajne su i nasljedne ako se dogode u spolnoj stanici, tj. njenoj DNK. Uzroci su mutacija mnogobrojni: greške pri umnožavanju genetskog materijala u procesu stanične diobe, izlaganje vanjskim čimbenicima poput radijacije, različitih kemijskih spojeva ili virusa.
Mutacije mogu promijeniti karakteristike (fenotip) organizma
❖ Takve jedinke mogu biti bolje ili lošije prilagođene okolišu te
mogu nestati (ne razmnožavati se) ili postati dominantne u
populaciji (biti uspješnije od onih od kojih su nastale)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Šilo označava pojam ekspresija
gena

A

⚫ U najužem smislu – transkripcija
⚫ U širem smislu – transkripcija i translacija
⚫ U najširem smislu – uključuje sve procese od transkripcije do aktivnog
proteina na točno određenom mjestu u stanici ili izvan stanice
• transkripcija
• procesiranje RNA
• transport “zrele” mRNA iz jezgre u citoplazmu
• translacija (ribosomi, mRNA, tRNA, aminokiseline)
• smatanje, transport i posttranslacijske modifikacije proteina

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Ekspresija gena u najširem
smislu

A

transkripcija
• procesiranje RNA
• transport “zrele” mRNA iz jezgre u citoplazmu
• translacija (ribosomi, mRNA, tRNA, aminokiseline)
• smatanje, transport i posttranslacijske modifikacije proteina

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Dogma mol genetike/biologije

A

DNA-> DNA-> RNA-> protein
replikacija DNA
transkripcija DNA
translacija RNA

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Reverzna transkripcija?

A

kod retrovirusa oni, RNA prepisuju u DNA (→ transkripcija). DNA kopija virusne RNA ugrađuje se potom u genom stanice domaćina. Životni ciklus virusa nastavlja se transkripcijom ugrađene DNK, čime se stvara virusna genomska RNK i molekule mRNA koje upravljaju sintezom virusnih bjelančevina.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Što je nap. Gregor Mendel

A

objavio rezultate križanja graška
⚫ pobijena teorija “miješanja” ili “pretapanja” karakteristika
⚫ postoje entiteti, nosioci neke karakteristike, koji ostaju nepromijenjeni
tijekom generacija – geni

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

ko je pobio teoriju miješaja ili pretapanja karakteristika

A

Gregor Mendel

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Tko je otkrio gene i kako ih nazvao

A

Gregor Mendel , nosioci neke Karakteristike -
entiteti

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Što je napravio Friedrich Miescher?

A

iz bijelih krvnih stanica i iz sperme lososa izolirao viskoznu tvar iz
jezgre – “nuklein“ koji je sadržavao P i N ali ne S
značilo da prijenosnici gena nisu proteini

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Tko je izolirao nuklein?

A

Friedrich Miescher

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

što su napravili Thomas Hunt Morgan, Alfred Sturtevant

A

otkrili vezane gene
rezultati križanja vinskie mušice Drosophila melanogaster
⚫ više gena na istom kromosomu - vezani geni

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Tko je otkrio vezane gene?

A

Thomas Hunt Morgan, Alfred Sturtevant

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Što je napravio Frederick Griffith

A

nevirulentni soj bakterije Streptoccocus pneumoniae (R) može postati
virulentan – transformirati se u virulentni soj (S) ako se stanice soja R
pomiješaju s ekstraktom stanica soja S – “transformirajući princip“

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Tko je otkrio transformirajići pristup?

A

Frederick Griffith

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Što su napravili George Beadle i Edward Tatum?

A

otkrili„dogmu ” molekularne genetike: jedan gen kodira za jedan enzim

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Tko je otkrio
dogmu mol. gen.?

A

George Beadle i Edward Tatum

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

Što su napravili Osvald Avery, Colin MacLeod i Maclyn McCarty?

A

Otkrili da je “Griffithov transformirajući princip” je najvjerojatnije DNA.

Pretvara R u S

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

Tko je otkrio da je “Griffithov transformirajući princip” najvjerojatnije DNA

A

Osvald Avery, Colin MacLeod i Maclyn McCarty

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Što je napravio Erwin Chargaff?

A

papirnom kromatografijom analizirao produkte hidrolize DNA i otkrio
pravilnosti u molarnom udjelu dušikovih baza

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

Tko je otkrio pravilnosti u molarnom udjelu dušikovih baza?

A

Erwin Chargaff

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Q

Što su napravili Alfred Hershey i Marta Chase?

A

Otkrili da je genetički materijal bakteriofaga faga T2 DNA.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
26
Q

Tko je otkrio da je DNA gen. materijal bakt.faga T2?

A

Alfred Hershey i Marta Chase

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
27
Q

što su napravili James Watson i Francis Crick te Rosalind Franklin i Maurice Wilkinson

A

otkrili trodimenzionalnu strukturu DNA

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
28
Q

Tko je otkrio trodimenzionalnu strukturu DNA

A

James Watson i Francis Crick te Rosalind Franklin i Maurice
Wilkinson

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
29
Q

Što su napravili Mathew Meselson i Frank Stahl?

A

ustanovili da je replikacija DNA je semi-konzervativna

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
30
Q

Tko jeustanovio da je replikacija DNA je semi-konzervativna?

A

Mathew Meselson i Frank Stahl

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
31
Q

što su napravile grupe Marshalla Nirenberga i Gobinda Khorane?

A

otkrivanje genetičkog koda

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
32
Q

Tko je odgovoran zaotkrivanje genetičkog koda?

A

grupe Marshalla Nirenberga i Gobinda Khorane

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
33
Q

Što su napravili Francois Jacob i Jaques Monod?

A

predložili model za regulaciju ekspresije gena

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
34
Q

Tko je predložio model za regulaciju ekspresije gena?

A

Francois Jacob i Jaques Monod

35
Q

Što je otkrio Howard Temin

A

genetička informacija virusa može biti pohranjena u RNA prema kojoj
se sintetizira DNA (reverzna transkripcija)

36
Q

Tko je otkrio reverznu transkripciju ?

A

Howard Temin

37
Q

Što se prije Mendela znalo o nasljeđivanju?

A

⚫ osobine se prenose s roditelja na potomstvo
⚫ ljudi nisu razumjeli mehanizme nasljeđivanja
⚫ prepirke oko pojedinačne uloge muškog i ženskog roditelja u
oblikovanju svojstava potomstva
⚫ bilo je jasno da spolne stanice nose nasljedne informacije ali
porijeklo tih informacija bilo je potpuno nepoznato

38
Q

Što je Mendel spoznao o nasljeđivanju?

A

oba roditelja podjednako sudjeluju u oblikovanju svojstava potomstva
 u stanici postoje “čimbenici” (stanični elementi) koji joj daju određena
svojstva (jedan čimbenik – jedno svojstvo)
 organizmi sadrže po dva čimbenika za pojedino svojstvo (diploidi)
 jedan čimbenik potječe iz ženske, a drugi iz muške spolne stanice
 parovi čimbenika razdvajaju se tijekom stvaranja spolnih stanica
(mejoza, haploidne gamete) – slučajno nasljeđivanje
 ako je roditelj hibrid (ima dva različita čimbenika za isto
svojstvo - heterozigot)
⚫ polovina njegovih potomaka nasljedit će jedan, a polovina
drugi čimbenik
 ako je potomak nasljedio dva identična čimbenika za neko
svojstvo (homozigot)
⚫ potomak iskazuje to svojstvo i dalje ga prenosi na potomstvo
 ako je potomak dobio dva različita čimbenika (heterozigot)
⚫ potomak iskazuje samo svojstvo dominantnog čimbenika ali
na potomstvo može prenijeti i recesivni čimbenik

39
Q

Što je radio Mendel u svom pokusu?

A

Mendel je radio kontrolirana križanja i pratio što se događa s pojedinom karakteristikom graška kroz nekoliko generacija. Prije nego je započeo s kontroliranim križanjima Mendel je utvrdio da su roditelji kontroliranog križanja čiste linije što znači da se neko svojstvo nasljeđuje nepromijenjeno kroz više generacija samooprašivanja.
proizvodio hibride (heterozigote) – križanjem čistih linija (homozigota)
• sprječavanje samooplodnje
⚫ provodio međusobno križanje ili dozvoljavao samooplodnju hibrida
⚫ tijekom 8 godina pregledano više od 30.000 biljaka
⚫ veliki broj uzoraka – kvantitativna analiza – primjena statistike

40
Q

Kako je Mendel sprječavao samooplodnju čistih linija?

A

Ručno ih je sterilizirao. Odrezao antere (stvaraju peludna zrnca s muškim gametofitom) pa kistom prenio peludna zrnca s druge biljke na njušku tačka prve biljke.

41
Q

koja svojstva je Mendel pratio na grašku i koja su domin antna?

A
  1. visina biljke - visoka ili patuljaste
  2. boja cvijeta - bijela ili ljubičasta
  3. položaj cvijeta - vršni ili bočni
  4. boja sjemenke - žuta ili zelena
  5. oblik sjemenke - okrugla ili naborana
  6. boja mahune - žuta ili zelena
  7. oblik mahune - napuhnuta ili stegnuta
42
Q

što je Mendel radio i što utvrdio za polazne
biljke i iduće generacije?

A

utvrdio da su polazne biljke “čiste linije”
(homozigoti za promatrano svojstvo)
⚫ samooplodnjom se promatrano svojstvo generacijama
nepromijenjeno prenosi s roditelja na potomstvo
●križanje različitih čistih linija različitih osobina
P generacija i čiste linije (homozigoti) nastaje F1 generacija hibridi (heterozigoti)
uniformnost F1 generacije – dominantno svojstvo - sve su jednake
•samooprašivanje ili međusobno križanje jedinki F1 generacije
F1 generacija i hibridi (heterozigoti) nastaju
F2 generacija- dolazi do pojave (odjeljivanje, segregacija)
recesivnog svojstva u omjeru 1:3
25 % (1/4) potomaka iskazuje recesivno svojstvo

43
Q

Š to je Charles Robert Darwin napravi a?

A

engleski znanstvenik i prirodoslovac, autor prve moderne teorije o evoluciji živih bića - Darvinizam
 Podrijetlo vrsta - autor djela

44
Q

Tko je autor prve moderne teorije o evoluciji
živih bića

A

Charles Robert Darwin

45
Q

mogući broj genotipova gameta

A

2^n
• n – broj gena za koje je stanica heterozigotna

46
Q

broj fenotipa organizma?

A

2 ^ n ,n – broj gena za koje je stanica
heterozigot

47
Q

broj genotipova?

A

3^ n,n – broj gena za koje je stanica
heterozigot

48
Q

Kada dolazi do odstupanja od Mendelovih pravila
(„nemendelovsko nasljeđivanje”)

A

vezani geni se tijekom mejoze, u gamete ne nasljeđuju neovisno jer se nalaze relativno blizu na istom kromosomu
 aleli dvaju gena koji se nalaze blizu na istom kromosomu češće se nasljeđuju u istu gametu
⚫ genetičko mapiranje gena – „genetička udaljenost” dvaju gena na istom kromosomu
 mutacije – točkste (genske), kromosomske, genomske
rijeđe se događa genetička rekombinacija

49
Q

Što je genetičko mapiranje gena

A

„genetička udaljenost” dvaju gena na istom kromosomu

50
Q

nepotpuna dominantnost

A

odnos alela u kojemu Niti jedan od alela neće biti potpuno dominantan, pa će cvjetovi hibridnih biljaka biti kombinacija dvaju svojstava roditelja
Nepotpuna dominantnost je kao da uzmete bijelu i crvenu temperu, pomiješate ih i dobijete ružičastu. Upravo to se događa kada se ukrste biljke noćurka koje imaju crvene i bijele cvjetove.

51
Q

Kodominantnost

A

Recimo, ako se ukrštaju kokoši sa bijelim perjem i pijevac sa crnim perjem, potomstvo će imati prošarano perje, koje izgleda kao da je poprskano crnom i bijelom. Dakle, organizam pravi dvije vrste bjelančevina. .

odnos alela u kojemu niti jedan nije dominantan, već organizam u fenotipu iskazuje oba alela

52
Q

poligena svojstva ( kvantitativna)

A

obilježja određena s više gena
visinu, težinu, boju kože, inteligenciju, otpornost imunološkoga sustava, sklonost za razvoj bolesti srca i krvnih žila i mnoge druge.
Da bi se ispoljila neka osobina (ili bolest) neophodno je zajedničko delovanje (interakcija) većeg broja gena,

53
Q

multifaktorijalna svojstva

A

Poligensko nasljeđivanje uz utjecaj vanjskih faktora naziva se multifaktorsko nasleđivanje. Mnoge bolesti se nasljeđuju multifaktorski,:
dijabetes,
epilepsija,
shizofrenija

54
Q

epistaza

A

interakcija nealelnih gena u kojem dominantni alel jednog lokusa ima snažniju ekspresiju od dominantnog alela drugog gena. Ispoljeni gen je pritom epistatičan, u odnosu na “maskirani” hipostatični gen sa drugog lokusa.
Tako, npr., jedna od važećih hipoteza o prirodi nasljeđivanja boje kose počiva na mogućnosti da je ona određena genima sa dva lokusa. Jedan od njih je odgovoran za produkciju tamnog pigmenta (melanina), a drugi za sintezu crvenog pigmenta (karotena). Kada se u individualnom genotipu na oba lokusa istovremeno pojave dominantni aleli (za visoku produkciju odgovarajućih pigmenata), efekti gena za sintezu crvenog pigmenta bivaju potpuno prikriveni tamnim melaninom. Međutim, u kombinacijama sa alelima koji sa odgovarajućeg lokusa kreiraju manje intenzivne nijanse tamnog pigmenta, produkti gena za sintezu crvenog pigmenta postaju vidljivi u osebujnim ekspresijama relacija sa tamnom bojom, učestvujući u komponiranju: kestenjasto–crvenkastih, zlatastoplavih, zlatastocrvenih, jarkocrvenih i drugih tonova riđe kose.

55
Q

aditivni odnos gena

A

Aditivni učinak gena postiže se ako je pojedinačni učinak svakog od poligena malen, pa svaki od njih pridonosi snazi ​​svojstva zbrajanjem svog učinka.
Tako se nasljeđuju mnoge kvantitativne osobine, poput fizičkog rasta i boje kože i očiju.
Smatra se da su 3-4 gena (par alela) uključena u određivanje ovih ljudskih osobina.Što je više dominantnih alela koji potiču stvaranje pigmenta u genotipu osobe, to je boja kože tamnija.Ljudi kod kojih su svi aleli dominantni (AABBCC) imaju najtamniju boju kože.Kako se broj dominantnih alela smanjuje u genotipu osobe, boja kože također postaje svjetlija.Ljudi sa svim recesivnim alelima (aabbcc) imaju najsvjetliju boju kože.

56
Q

sinergistični odnos gena

A

geni koji su u antagonističkom djelovanjeu

57
Q

penetrantnost

A

gen (alel) se može, ali ne mora očitovati u fenotipu
•relativna učestalost individua istoggenotipau čijem sefenotipuispoljava njegova funkcija

58
Q

ekspresivnost

A

različita razina fenotipske ekspresije nekog gena
• intezitet izražavanja alela u fenotipu jedinke

59
Q

pleiotropnost

A

Sposobnost gena da izaziva višestruke fenotipske učinke •Primjer za to je genetička kontrola metaboličkih putova.
mutacija u jednom genu utječe na veliki broj
fenotipskih osobina

60
Q

Čine se bavio Frederick Griffith

A

britanski bakteriolog, bavio se epidemiologijom i patologijom
bakterijske upale pluća koju uzrokuje Streptococcus pneumoniae,
pokušavao proizvesti cjepivo

61
Q

U koga dva oblika dolazi bakt. upale pluća,
kako se zove?

A

S. pneumoniae ima dva oblika:
⚫ S-soj („smooth”) – ima glatke sjajne kolonije jer su stanice obavijene
kapsulom od polisaharida (peptidoglikan) koji ometa djelovanje imunološkog
sustava te je jako virulentan
⚫ R-soj („rough”) – hrapave kolonije, nama kapsulu, značajno manje
virulentan (najčešće nevirulentan)

62
Q

objasni Griffithov pokus i značaj

A

uzeo otopinu u kojoj se nalazi virulentni soj ( soj s ) i centrifugeirao ju nakon čega su S-stanice centrifugerame na dnu epruvete koja se zatim zagrijava kako bi se usmrtile
S-stanice. Nakon toga otopina se homogenizira i različite sojeve ubrizgavao miševima, prvom mišu ubrizgao je soj R i miš je preživio jer je soj R nevirulentan. Idućem mišu ubrizgao je soj S i miš je uginuo jer je soj s virulentan. Idućem nišu ubrizgao je lizat stanica s (nastao zagrijavanjem) i miš je preživio jer lizat istanica S nije virulentan. Posljednjem mišu ubrizgao je lizat stanica soja S pomiješan sa stanicama soja R i miš je uginuo jer su stanice soja R postale virulentne.
iz uginulog miša izoliran soj S
 stanice soja R transformirale su se u stanice soja S
 u stanicama postoji “transformirajći princip”
 nije bilo poznato što je taj transformirajući princip, koja molekula unutar stanice
 Griffithov eksperiment smatra se prvom transformacijom živog organizma
(bakterije)

63
Q

Što je transformacija?

A

u najširem smislu – ulazak strane DNA iz okoline u stanicu
⚫ u užem smislu – ulazak DNA u stanicu koji za posljedicu ima promjenu
genotipa i fenotipa stanice
• laboratorijski postupak – vježbe – transformacija bakterije Escherichia
coli plazmidom koji nosi gen bla koji je čini rezistentnom na antibiotik
ampicilin (ampicilin je beta-laktamski antidiotil, a gen bla kodira za
enzim beta-laktamazu
• životinjske stanice – transformacija se naziva transfekcija (jer se
pojam transformacija koristi za transformaciju netumorske u tumorsku
stanicu/kulturu

64
Q

Što je transfekcija?

A

životinjske stanice – transformacija se naziva transfekcija (jer se
pojam transformacija koristi za transformaciju netumorske u tumorsku
stanicu/kulturu

65
Q

Što su kompetentne stanice i inducirana kompetentnost

A

stanice koje mogu primiti DNA iz okoline nazivaju se kompetentne stanice
⚫ S. pneumoniae bila je prva poznata prirodno kompetentna bakterija
• danas je poznato puno takvih bakterija („mnoge su klinički izolati”)
• problem zbog prijenosa rezistencije na antibiotike (danas, jedan od
najvećih problema u medicini)
• zašto bakterije uzimaju DNA iz okoline? (članak na Merlinu)
⚫ inducirana kompetentnost – stanice postaju kompetentne nakon
odgovarajućeg laboratorijskog tretmana

66
Q

Pokus O. Averyja, C. Macleod i M. McCarty

A

lizat soja S tretirali sa enzimima:lipaza,RNaza, proteinaza, amilaze i DNaza, tako su iz ekstrakta (lizata) soja S uklonili lipide, RNA, proteine, ugljikohidrate i DNA. I tako tretirane sojeve koristili za transformaciju soja R kako bi otkrili koja je vrsta molekula odgovorna za transformaciju soja R u S. Ti sojevi su ubrizgani miševima i oni kojima su ubrizgani sojevi tretirani lipazom, RNAzom, proteinazom , amilazom i netretirani su uginuli te su iz njih izolirane žive stanice soja S. Miš u kojeg je ubrizgan soj tretiran DNAzom je preživio.
samo tretman s DNazom spriječio je transformaciju soja R u
soj S – “transformirajući princip” je najvjerojatnije DNA
 najvjerojatnije je da je molekula DNA nasljedni materijal
(sadrži nasljedna svojstva)

67
Q

Što su napravili G. Beadle i E. Tatum?

A

otkrili povezanost gena i enzimskih , biokemijskih i fizioloških reakcija u stanici
razvili sustav za izolaciju i analizu auksotrofnih mutanata u plijesni roda Neurospora
izolirali veliki broj auksotrofnih mutanata
⚫ istraživali mutante ovisne o vitaminima B1 (tiamin) i B6 (piridoksin)
 Tvorci dogme molekularne genetike: Jedan gen kodira za jedan enzim
 Eksperimentalni sustav i mutante koje su izolirali George Beadle i Edward
Tatum koristili i drugi znanstvenici za otkrivanje biosintetskih putova
analiza auksotrofnih mutanata (auksonografska analiza)
• ustanoviti o kojoj tvari rasta ovisi neki auksotrofni mutant

68
Q

što je auksanografska analiza

A

analiza auksotrofnih mutanata (auksonografska analiza)
• ustanoviti o kojoj tvari rasta ovisi neki auksotrofni mutant

69
Q

Auksotrofni mutanti

A

auksotrofni mutanti ne mogu sami sintetizirati jednu ili više tvari rasta (aminokiseline, nukleinske baze, vitamini) – mogu rasti na minimalnoj hranjivoj podlozi (voda, izvor ugljika i mineralne tvari) samo ako se u podlogu doda odgovarjuća tvar rasta

70
Q

Prototrofi

A

prototrofi mogu rasti na minimalnoj podlozi jer mogu sintetizirati sve potrebne tvari rasta

71
Q

Objasni pokus G. Beadlea i E. Tatuma

A

haploidne konidiospore zračene x-zrakama (indukcija mutacija)
 križanje s haploidom divljeg tipa (neozračeni soj) suprotnog tipa parenja
da bi nastali askusi s haploidnim askosporama
 po jedna askospora nacijepljena u stotine epruveta s kompletnom
hranjivom podlogom (sadrži sve tvari rasta)
⚫ mogu rasti auksotrofni mutanti
 konidiospore iz svake epruvete nacijepljene u epruvete s minimalnom
podlogom
 auksonografska analiza mutana koji ne mogu rasti na minimalnoj podlozi
(auksotrofni mutanti)
⚫ pronađeni mutanti koji ovise o argininu
• na temelju rezultata analize ovih mutanata može se predložiti
biosintetski put arginina

72
Q

Objasni otkriće biosiotetskog puta arginina

A

puno različitih auksotrofnih mutanata ovisnih na argininu nacijepljeno na
minimalne podloge u kojima su dodane različite tvari rasta
 u tablici, mutanti poredani od onih koji rastu na najviše do onih koji rastu na
najmanje podloga
 Svakom mutantu (genu koji je mutiran) dan je naziv
vidi se da npr. soj Arg-F- može sintetizirati arginin iz citrulina i iz argininosukcinata, ali ne i iz ornitin

“jedan gen kodira za jedan enzim”
 auksotrofni mutanti ne mogu rasti na minimalnoj podlozi jer im nedostaje jedan ili
više enzima koji sudjeluju u biosintezi neke tvari rasta

73
Q

zaš auksotrofni mutanti nmg rasti na minimalnoj
podlozi?

A

jer im nedostaje jedan ili više enzima koji sudjeluju u biosintezi neke tvari rasta

74
Q

E. Garrod postignuća

A

pionir u području „urođenih grešaka metabolizma”
⚫ ubrzo nakon što je Mendelov rad postao poznat, zaključuje da Mendelovi čimbenici (geni) mogu utjecati na biokemijske procese u stanici ta da su nasljedne bolesti posljedica urođenih grešaka metabolizma – ustanovio
„biokemijsku genetiku”
⚫ kao i Mendel, bio je ispred svog vremena te njegov rad uglavnom nije bio zamijećen sve dok Beadle i Tatum (1941) i ostali znanstvenici nisu ustanovili dogmu molekularne genetike („jedan gen – jedan enzim”)
⚫ otkrio je bolest alkaptonuriu i kako se ona nasljeđuje

75
Q

Tko je otkrio alkaptonuriu

A

E. Garrod

76
Q

Objasni alkaptonuriu?

A

urin oboljelih, u kontaktu sa zrakom, postaje tamno smeđe boje
⚫ u urinu se nakuplja homogentisat koji oksidacijom daje tamno obojenje
 analizom rodoslovlja ustanovljeno da da alkaptonuriu uzrokuje recesivni autosomalni gen – to je recesivna autosomalna bolest
fenilalanin → tirozin → homogentisat →CO2 i H2O
^
homogentisat oksidaza
^
HGD

77
Q

Blender eksperiment objasni

A

bakterija E. coli uzgojena je udvjema hranjivim podlogama:
⚫ podloga s radioaktivnim S
⚫ podloga s radioaktivnim P
 uzgojene bakterije su inficirane i lizirane fagom T2
⚫ tijekom umnažanja faga radioaktivni izotiopi ugrađuju se u virusnu česticu
⚫ umnažanje faga s radioaktivnim S i faga s radioaktivnim P
 umnoženi fagi pomješani sa suspenzijom stanica bakterije E. coli uzgojene na
podlozi bez radioaktivnih izotopa te snažno promješani
 centrifugiranje suspenzije
 mjerenje radioaktiviteta taloga (inficirane bakterijske stanice) i supernatanta
(prazne virusne kapside)
⚫ ako su fagi sadržavali radioaktivni S – radioaktivitet u supernatantu
⚫ ako su fagi sadržavali radioaktivni P – radioaktivitet u talogu
 DNA je genetički materijal bakteriofaga T2

78
Q

ako su fagi sadržavali radioaktivni S gdje je radioaktivitet

A

u supernatantu, kapsida

79
Q

ako su fagi sadržavali radioaktivni P gdje je radioaktivitet

A

u talogu, DNA

80
Q

Postignuća E. Chargaffa

A

kromatografijom na papiru uspio razdvojiti i kvantificirati nukleinske baze, te
analizirao sastav DNA iz različitih organizama i tkiva
⚫ Chargaff, E. (1950) Chemical specificity of nucleic acids and mechanism of their enzymatic
degradation. Experientia 6, 201–209
 Chargaffova pravila ekvivalencije [A] = [T] i [G] = [C]
[pirimidinske baze] = [purinske baze]
[C] + [T] = [G] + [A]

81
Q

J.watson i F. Crick postignuća

A

predložili trodimenzionalnu strukturu DNA
⚫ na temelju svih prethodnih rezultata, uključujući Chargaffova pravila i difrakciju
X-zraka na molekuli DNA koji je napravila Rosalind Elsie Franklin (kemičarka
i kristalografkinja) sa svojim studentom
⚫ R.E. Franklin je točno zaključila da DNA ima strukturu uzvojnice ali nije bila sigurna sadrži li 2 ili tri lanca
⚫ raniji modeli Watsona i Cricka
• Šećer i fosfat u sredini, nukleinske baze okrenute prema van
• R.E. Franklin – hidrofobne baze su unutar molekule, a hidrofilni fosfati su izvana
⚫ konačni model Watsona i Cricka
• dva antiparalelna lanca s nukleinskim bazama u unutrašnjosti molekule i hidrofilnom okosnicom (šećer-fosfat-šećer) s vanjske strane

82
Q

Replikacija DNA prema modelu Watson-a i Crick-a

A

replikacija DNA je semikonzervativna
nova DNA= 1 stari lanac+ 1 novi lanac
⚫ dva nova dupleksa sastoje se od jednog starog i
jednog novosintetiziranog lanca DNA

83
Q

Što je sekvencioniranje DNA

A

određivanje slijeda nukleotida u molekuli DNA