Restrekrionsenzymer Och Andra Gensaxsar

Question 1

Vad är ett restriktionsenzym?

Answer 1

Ett enzym som klipper DNA vid specifika sekvenser.

Question 2

Hur fungerar restriktionsenzymer?

Answer 2

De känner igen en specifik DNA-sekvens och bryter fosfodiesterbindningarna i DNA-strängen.

Question 3

Varför kallas de restriktionsenzymer?

Answer 3

De kommer från bakterier, där de begränsar (restrikterar) virusinfektioner genom att klippa främmande DNA.

Question 4

Vad är skillnaden mellan sticky ends och blunt ends?

Answer 4

• Sticky ends = DNA-fragment med överhäng, vilket gör dem lättare att foga ihop.
• Blunt ends = DNA-fragment med raka ändar, svårare att sammanfoga.

Question 5

Vad menas med att en restriktionsenzymklyvning kan ge “blunt ends” eller “sticky ends”?

Answer 5

“Blunt ends” är raka klipp, medan “sticky ends” har överhäng som kan baspara med andra DNA-bitar.

Question 6

Vilka biologiska organismer har naturligt restriktionsenzymer?

Answer 6

Bakterier och arkéer.

Question 7

Hur används restriktionsenzymer vid DNA-fingeravtryck?

Answer 7

DNA klipps i fragment och separeras med gelelektrofores för att skapa ett unikt mönster.

Question 8

Vilka restriktionsenzymer används vid DNA-fingeravtryck?

Answer 8

Exempelvis EcoRI och PstI.

Question 9

Varför används olika restriktionsenzymer vid sekvensering av sicklecellanemi?

Answer 9

BamHI används eftersom det kan särskilja den muterade genen från den normala.

Question 10

Vad avgör valet av restriktionsenzym i en analys?

Answer 10

Den specifika sekvensen man vill klippa och analysens syfte.

Question 11

Vad händer om man väljer fel restriktionsenzym?

Answer 11

DNA klipps antingen inte alls eller på oönskade ställen, vilket ger felaktiga resultat.

Question 12

Vad är gelelektrofores?

Answer 12

En metod där DNA-fragment separeras efter storlek genom en gel med elektrisk spänning.

Question 13

Varför används både EcoRI och PstI vid DNA-fingeravtryck?

Answer 13

För att skapa tydliga och unika DNA-fragmentmönster.

Question 14

Varför används BamHI vid analys av sicklecellanemi?

Answer 14

För att det kan identifiera den mutation som orsakar sjukdomen.

Question 15

Hur kan gelelektrofores visa skillnad mellan en frisk och en sjuk individ med sicklecellanemi?

Answer 15

Mutationen påverkar klyvningsställen, vilket ger olika bandmönster på gelen.

Question 16

Vad är skillnaden mellan restriktionsenzymer och andra gensaxar?

Answer 16

Restriktionsenzymer klipper vid specifika korta sekvenser, medan andra gensaxar som Cas9 kan riktas mot nästan vilken sekvens som helst.

Question 17

Är alla gensaxar restriktionsenzymer?

Answer 17

Nej, t.ex. CRISPR-Cas9 är en gensax men inte ett restriktionsenzym.

Question 18

Kan restriktionsenzymer användas för att ändra gener?

Answer 18

Inte direkt, de kan bara klippa DNA men inte redigera det.

Question 19

Vad är CRISPR-Cas9?

Answer 19

Ett gentekniskt verktyg som kan klippa och modifiera DNA på specifika ställen.

Question 20

Hur skiljer sig Cas9 från restriktionsenzymer?

Answer 20

Cas9 kan programmeras med en guide-RNA för att klippa valfri DNA-sekvens, medan restriktionsenzymer är begränsade till sin specifika igenkänningssekvens.

Question 21

Hur används Cas9 i genteknik?

Answer 21

För att klippa DNA och antingen slå ut en gen eller infoga nytt DNA.

Question 22

Vad innebär “klippa och klistra” i DNA-redigering?

Answer 22

Vissa gensaxar, som Cas9, kan både klippa DNA och ersätta eller infoga nytt genetiskt material.

Question 23

Hur kan CRISPR användas för att behandla sjukdomar?

Answer 23

Genom att korrigera genetiska mutationer som orsakar sjukdomar.

Question 24

Hur används gensaxar inom jordbruk?

Answer 24

För att skapa genetiskt modifierade grödor med önskade egenskaper.

Question 25

Kan CRISPR användas för att skapa designerbebisar?

Answer 25

Teoretiskt ja, men det är etiskt och juridiskt kontroversiellt.

Question 26

Varför används inte restriktionsenzymer inom genteknik lika mycket längre?

Answer 26

De är inte lika flexibla som CRISPR, eftersom de endast känner igen specifika sekvenser.

Question 27

Vad betyder CRISPR?

Answer 27

“Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats” – korta, repeterade DNA-sekvenser i bakteriers genom som används i deras försvarssystem.

Question 28

Vad är Cas9?

Answer 28

Ett enzym (nukleas) som fungerar som en “gensax” och kan klippa DNA vid specifika sekvenser.

Question 29

Hur fungerar CRISPR-Cas9?

Answer 29

Ett guide-RNA leder Cas9-enzymet till en specifik DNA-sekvens där enzymet klipper DNA-strängen.

Question 30

Vad händer med DNA efter att Cas9 har klippt det?

Answer 30

Cellen försöker reparera brottet, antingen genom icke-homolog sammanfogning (NHEJ), som ofta skapar mutationer, eller genom homolog rekombination (HDR), där en ny DNA-sekvens kan infogas.

Question 31

Hur skiljer sig CRISPR-Cas9 från restriktionsenzymer?

Answer 31

CRISPR kan riktas mot nästan vilken DNA-sekvens som helst genom att ändra guide-RNA, medan restriktionsenzymer bara känner igen en fast sekvens.

Question 32

Hur används CRISPR inom sjukvården?

Answer 32

För att korrigera mutationer i gener som orsakar sjukdomar, t.ex. sicklecellanemi och cystisk fibros.

Question 33

Kan CRISPR användas för att ändra egenskaper hos människor?

Answer 33

Ja, men det är etiskt kontroversiellt och regleras strikt

Question 34

Hur används CRISPR inom jordbruk?

Answer 34

För att skapa grödor som är mer näringsrika, tåliga mot sjukdomar och bättre anpassade till klimatförändringar.

Question 35

Kan CRISPR användas för att skapa genmodifierade djur?

Answer 35

Ja, det har använts för att göra grisar resistenta mot virus och kor utan horn.

Question 36

Vilka är de största riskerna med CRISPR?

Answer 36

Oavsiktliga mutationer (off-target-effekter), etiska problem och potentiella långsiktiga konsekvenser som vi ännu inte förstår.

Question 37

Är det lagligt att använda CRISPR på människor?

Answer 37

Endast i vissa länder och endast för medicinsk forskning, inte för att ändra arvsmassan i befruktade ägg.

Question 38

Har CRISPR använts på människor?

Answer 38

Ja, det har testats på patienter med blodsjukdomar och vissa typer av cancer, men det är fortfarande i experimentstadiet.

Question 39

Vad var den första kontroversiella användningen av CRISPR på människor?

Answer 39

2018 modifierade den kinesiska forskaren He Jiankui embryon för att göra dem resistenta mot HIV, vilket ledde till stark kritik och fängelsestraff för honom.

Question 40

Vad betyder det när vi säger att ett restriktionsenzym klyver vid specifika baspar (bp)?

Answer 40

Det betyder att restriktionsenzymet känner igen en exakt sekvens av DNA och bryter bindningarna vid just den platsen.

Question 41

Hur många baspar klipper BamHI?

Answer 41

BamHI klipper vid sekvensen GGATCC, som är 6 baspar lång.

Question 42

Hur många baspar klipper EcoRI?

Answer 42

EcoRI klyver vid sekvensen GAATTC, som också är 6 baspar lång.

Question 43

Hur många baspar klipper PstI?

Answer 43

PstI klyver vid sekvensen CTGCAG, vilket är 6 baspar långt.

Question 44

Hur fungerar Cas9 när det gäller baspar?

Answer 44

Cas9 klyver DNA på specifika ställen, beroende på vilken guide-RNA som används för att rikta enzymet mot en sekvens. Det kan klyva större eller mindre regioner, beroende på målet.

Question 45

Hur påverkar BamHI DNA:t i sicklecellanemi hos en DD individ?

Answer 45

DD innebär att det inte finns någon mutation, så BamHI klipper inte vid den muterade platsen. Fragmentet blir 6500 baspar långt, utan klyvning.

Question 46

Hur påverkar BamHI DNA:t hos en Dd individ?

Answer 46

Dd innebär att individen har en kopia av den normala och en muterad gen. BamHI klipper vid den muterade platsen, vilket resulterar i tre fragment: 6500, 2500 och 4000 baspar.

Question 47

Hur påverkar BamHI DNA:t hos en dd individ?

Answer 47

dd innebär att individen har två muterade gener. BamHI klipper på de två specifika ställena, vilket resulterar i två fragment: 2500 och 4000 baspar.

Question 48

Vad avgör storleken på fragmenten vid DNA-fingeravtryck?

Answer 48

Fragmentstorleken beror på hur långt bort från restriktionsenzymets klyvningsställe de specifika markörerna finns. Ju längre fragment, desto längre DNA-sekvenser.

Question 49

Vilka restriktionsenzymer används ofta vid DNA-fingeravtryck och hur påverkar de fragmentstorleken?

Answer 49

Enzymer som EcoRI eller PstI används för att skapa olika fragmentstorlekar beroende på var de klipper i genomet. Stora fragment ger få band i elektrofores, medan små fragment ger många band.

Question 50

Hur fungerar Cas9 vid genmodifiering?

Answer 50

Cas9 kan klyva på specifika ställen baserat på en guide-RNA. Här påverkas klyvningen av målet, vilket kan vara hela gener eller specifika regioner.

Question 51

Hur kan fragmenten vara när Cas9 används?

Answer 51

Vid genmodifiering kan Cas9 klippa ett fragment som är kort (enstaka baspar) eller längre beroende på den modifierade sekvensens längd. Det varierar från fall till fall.

Question 52

Vilka typer av klyvning gör Cas9 i genmodifiering?

Answer 52

Cas9 gör ett dubbelsträngat DNA-brott, vilket kan orsaka mutationer genom reparation via NHEJ (icke-homolog sammanfogning) eller HDR (homolog rekombination).

Question 53

Hur påverkar mutationer klyvning vid sicklecellanemi?

Answer 53

Mutationen förändrar klyvningsställen, vilket leder till olika fragmentstorlekar. En normal gen (DD) ger ett stort fragment, medan en mutant gen (Dd eller dd) ger mindre fragment.

Question 54

Hur påverkar genetik och restriktionsenzymer klyvning i sicklecellanemi?

Answer 54

Eftersom restriktionsenzymer klipper vid specifika sekvenser, resulterar förändringar i sekvenser (som vid sicklecellanemi) i olika fragmentstorlekar.

Question 55

Varför används två restriktionsenzymer istället för ett vid DNA-fingeravtryck?

Answer 55

Två enzymer ger fler fragment och ökar precisionen genom att skapa ett mer detaljerat mönster av DNA-fragment, vilket förbättrar identifikationen av individer.

Question 56

Vad ger användningen av EcoRI och PstI för fördel vid DNA-fingeravtryck?

Answer 56

De klipper på olika ställen i DNA, vilket skapar flera olika fragmentstorlekar och unika mönster för varje individ.

Question 57

Hur påverkar två restriktionsenzymer avläsningen på agarosgel?

Answer 57

Två enzymer ger flera bandmönster, vilket gör det lättare att särskilja mellan olika DNA-prover och skapa ett mer detaljerat fingeravtryck.

Question 58

Vad gör att två enzymer ger ett mer detaljerat resultat än ett?

Answer 58

Varje restriktionsenzym klipper vid olika sekvenser, vilket resulterar i en större variation i fragmentstorlekar som kan separeras tydligare i gelen.

Question 59

Hur används BamHI vid sicklecellanemi-avläsning?

Answer 59

BamHI används för att analysera en specifik mutation i sicklecellanemi, där den förändrade genen ger andra fragmentstorlekar än den normala.

Question 60

Hur skiljer sig sicklecellanemi från DNA-fingeravtryck i avläsningen på gel?

Answer 60

Sicklecellanemi analyseras för specifika mutationer och deras effekt på fragmentstorlek, medan DNA-fingeravtryck söker efter unika mönster av fragment från hela genomet.

Question 61

Vad är skillnaden mellan att använda ett enzym och två enzymer för avläsning?

Answer 61

Ett enzym ger ett enklare mönster med färre fragment, medan två enzymer ger ett mer komplext mönster med fler fragment och därmed högre upplösning.

Question 62

Varför ger två enzymer en bättre upplösning vid DNA-fingeravtryck?

Answer 62

Två enzymer klipper DNA på olika ställen, vilket skapar fler fragment som kan separeras bättre i gelen och ger ett mer detaljerat och specifikt resultat.

Question 63

Vad mäter en DNA-gel?

Answer 63

En DNA-gel mäter storlek på DNA-fragment, inte antal kopior.

Question 64

Varför ser vi bara ett band för DD (frisk) i en DNA-gel?

Answer 64

För att båda 6500 bp-fragmenten från DD migrerar till samma plats, så det syns ett band.

Question 65

Vad händer om vi har två identiska DNA-fragment av samma storlek?

Answer 65

De samlas på samma plats i gelen och syns som ett enda band.

Question 66

Kan vi se antalet kopior av ett DNA-fragment i en DNA-gel?

Answer 66

Nej, en DNA-gel visar bara storlek, inte antal kopior.

Question 67

Vad påverkar bandets intensitet i en DNA-gel?

Answer 67

Bandets intensitet påverkas av mängden DNA, inte antalet band.

Question 68

Hur skiljer sig DD och Dd i en DNA-gel?

Answer 68

I DD syns ett band på 6500 bp. I Dd syns tre band (6500 bp, 4000 bp, 2500 bp).

Question 69

Vad skulle hända om vi kunde räkna kopior av DNA-fragment i gelen?

Answer 69

Om vi kunde räkna kopior skulle vi se två band vid 6500 bp för DD, men detta går inte i en vanlig gel.