Biologia molecolare

Qual è l’effetto del bisolfito di sodio? Descrivere a parole o disegnare la formula di struttura della base modificata.

La deaminazione ossidativa da bisolfito di sodio è specifica per l’ammina in posizione 4 e porta alla sostituzione dell’ammina in un gruppo carbonilico. Si viene a creare un deossi-uracile.

Con quale sistema di riparazione viene riparata la base modificata al punto f, nel DNA?

BER base excision repair

Perché il bisolfito di sodio viene impiegato nello studio della metilazione del DNA?

La deaminazione ossidativa da bisolfito di sodio è specifica per l’ammina in posizione 4 e porta alla sostituzione dell’ammina in un gruppo carbonilico. Si viene a creare un deossi-uracile, che dopo PCR viene convertito in T. Se però la citosina è metilata in posizione 5, allora il bisolfito di sodio non agisce e la base rimane inalterata, dopo PCR si ottiene una C.

In che modo, cioè grazie a quale meccanismo, un aumento circoscritto di pH (da 8.0 a 11.5) ha favorito la suddetta transizione?

Il DNA in ambiente alcalino tende a denaturarsi, perché le basi vanno incontro a variazioni nella protonazione dei gruppi chimici, alterando i legami H tra le coppie di basi.

Quale altra perturbazione o reagente, diverso dalla alcalinizzazione del solvente, potrebbe aver determinato la stessa transizione anche senza variazione di pH?

• innalzamento temperatura

• aggiunta di solventi organici (formammide, urea…)

Che reazione catalizza la Dam metilasi, utilizzando quale cofattore? Su che sequenza agisce e che caratteristiche di simmetria presenta tale sequenza?

La Dam metilasi è l’enzima impiegato per metilare l’adenina a livello specifico di sequenze GATC. Utilizza come cofattore la 5-adenosil-metionina. Agisce sulle sequenze GATC, è una sequenza palindromica.

SeqA stimola o inibisce l’azione catalitica cella Dam metilasi?

Inibisce

Dati due ceppi di E.Coli, uno privo del gene per la Dam metilasi, l’altro esprimente una forma iperattiva dell’enzima, dite quale(i) dei due ceppi pensate possano presentare un fenotipo mutatore, cioè una maggiore tendenza ad accumulare mutazioni? Spiegate brevemente il senso della risposta

Entrambi. Lo stato di metilazione viene impiegato dal sistema MMR per riconoscere il filamento di neo-sintesi e poterlo tagliare, al fine di eliminare un appaiamento sbagliato. Se nessuno dei due filamenti (o entrambi) risultano essere metilati, allora il sistema potrebbe non eliminare il nucleotide sbagliato, ma eliminare il nucleotide corretto.

Quale delle seguenti 5 caratteristiche è, secondo voi, comune alla DNA pol III e alla RNA polimerasi?

i) Tipi di nucleotidi incorporati

ii) Richiesta di un primer/innesco

iii) Tasso di errori, ovvero fedeltà biosintetica

iv) Tipo di reazione chimica fondamentale catalizzata da 2 enzimi

v) Elevata processività

Quali di queste proprietà è la causa della comparsa di nuove varianti di SARS-COv-2?

iv) Tipo di reazione chimica fondamentale catalizzata da 2 enzimi

iii) Tasso di errore, fedeltà biosintetica

Quale tra i seguenti enzimi polimerizzanti visti nel corso, assomiglia di più, secondo voi, ad una RNA polimerasi:

• CTP/ATP tRNA transferasi (o CCA transferasi)

• Telomerasi

• polyA-polimerasi

• Primasi

Primasi

Descrivi la sequenza corretta di eventi di inizio della trascrizione

Complesso chiuso, aperto, inizio sintesi RNA, promoter clearance

Quanto è lungo l’ibrido DNA-RNA nella bolla di trascrizione? Quale delle forme di DNA assume questo ibrido?

12-14 nt, DNA A

Il regolatore trascrizionale AraC può funzionare sia da attivatore che da repressore?

VERO

In presenza di arabinosio e in assenza di glucosio, AraC è l’unico regolatore positivo dell’operone araBAD?

FALSO

RecA in forma attiva agisce su LexA e causa la repressione dell’operone SOS?

FALSO

La trascrizione dell’operone lac produce un singolo mRNA policistronico contenente i trascritti dei geni lacZ, lacY e lacA compresi in un’unica molecola?

VERO

La trascrizione dell’mRNA policistronico lac è controllata da un singolo promotore e da un singolo terminatore trascrizionale?

VERO

Un diploide parziale avente genotipo lacIs lacOc lacZ+ / lacI+ lacO+ lacZ- produce la beta-galattosidasi in modo:

Costitutivo

L’affinità intrinseca di OR3 per il repressore cI è minore di quella di OR2?

Falso

L’affinità intrinseca di OR3 per il repressore cI è uguale a quella di OR2?

Vero

L’affinità intrinseca di OR3 per Cro è maggiore di quella di OR1?

Vero

L’affinità intrinseca di OR3 per Cro è minore di quella di OR1?

Falso

L’affinità intrinseca di OR3 per Cro è uguale a quella di OR2?

Falso

L’affinità intrinseca di Cro per OR1 e OR2 è circa uguale?

Vero

Il legame di Cro a OR3 è implicato principalmente nel mantenimento della lisogenia?

Falso

Il legame di Cro a OR3 è principalmente implicato nella scelta litica?

Vero

Cro è in grado di effettuare sia controllo autogeno positivo che negativo?

Falso

In fase di induzione le concentrazioni cellulari di Int e Xis sono circa uguali?

Vero

Ad ogni amminoacil tRNA sintetasi corrisponde un solo specifico tRNA?

Falso

Il riconoscimento fra tRNA ed amminoacil tRNA sintetasi si basa esclusivamente sull’anticodone?

Falso

Esistono altri amminoacidi, oltre a quelli fondamentali, alla cui incorporazione nelle proteine contribuiscono anche le amminoacil tRNA sintetasi? Quali sono?

Vero, Selenocisteina UGA Pirrolisina UAG

Un RNA ribosomiale coinvolto nella sintesi proteica, interagisce, con differenti affinità, con molecole di mRNA diverse contenenti, ciascuna, una delle seguenti sequenze: 5’…GGCACG…3’

5’…GCGAGG…3’

5’…AGAAGC…3’

5’…AGGAGG…3’

5’…AUGUGG…3’

5’…AGGAAG…3’

5’…ACGGGA…3’

Scrivere la sequenza consenso corrispondente alle 7 sequenze sopra riportate e dite di che rRNA si tratta.

La sequenza consenso è 5’…AGGAGG…3’, è presente a livello dell’RBS (ribosome binding site) nei procarioti. Queste sequenze vengono riconosciute dall’rRNA 16S che presenta la sequenza complementare CCUCC.

Il fattore di allungamento EFTu, che agisce in modo “stechiometrico”, è decisamente più abbondante del fattore di allungamento EFTs che agisce in modo “catalitico”?

Falso

Il cosiddetto “controllo cinetico” di fedeltà della sintesi proteica riguarda primariamente l’interazione fra la terza base del codone e la prima base dell’anticodone?

Falso

Il controllo cinetico di cui al punto f è gratuito, cioè non comporta l’idrolisi di GTP in caso di appaiamento errato codone-anticodone, mentre il controllo basato sulla reazione di “accomodamento”, in caso di appaiamento errato, ha un costo corrispondente all’idrolisi di 1 legame fosfoanidridico tra il fosfato beta e gamma del GTP?

Vero

L’anticodone peptidico è unico, comune ai fattori RF1 e RF2, ed è costituito dalla sequenza GGQ?

Falso

Il fattore di rilascio RF3 entra al sito A in forma GDP e non contiene un anticodone peptidico?

Vero

Quali sono i 3 fattori proteici traduzionali che interagiscono con il ribosoma grazie ad un meccanismo di “mimetismo molecolare”?

EF-G-GDP, RF di classe I, RRF

Spiegate brevemente il significato di alcuni dei termini rappresentati nell’equazione sotto riportata, riferita alla velocità di sedimentazione di macromolecole

• V: Velocità di sedimentazione della particella.

• mp: Massa della particella (o della macromolecola).

• d0: Densità del solvente (o del mezzo in cui avviene la centrifugazione).

• dp: Densità della particella.

• f: Coefficiente di attrito frizionale (dipende dalla forma e dalle dimensioni della particella, nonché dalla viscosità del solvente).

• omega (omega): Velocità angolare del rotore della centrifuga (espressa in radianti al secondo).

• r: Distanza radiale della particella dall'asse di rotazione della centrifuga

Quale(i) dei suddetti parametri differenziano, secondo voi, le diverse molecole di DNA descritte nella domanda 3, e ne determinano i differenti valori di coefficiente di sedimentazione (S)

Coefficiente di frizione e densità della particella

In condizioni normali di sedimentazione, cioè in condizioni dette di “velocity sedimentation” nelle quali le particelle sottoposte all’azione di un campo centrifugo di muovono tutte verso il fondo della provetta, dite se: d0=dp ; d0<dp; d0>dp?

d0<dp

In condizioni, invece, di “equilibrium sedimentation”, in quale delle suddette condizioni (d0=dp ; d0<dp; d0>dp) si raggiunge il cosiddetto “punto isopicnico” per una particolare particella/macromolecola sottoposta a centrifugazione? A quanto corrisponde la velocità di sedimentazione della suddetta particella/macromolecola in questa particolare condizione?

d0=dp; V=0

Scrivete l’equazione, concettualmente analoga a quella sopra riportata, che descrive la velocità di migrazione elettroforetica, cioè la migrazione di una molecola carica quando sottoposta all’azione di un campo elettrico.

V=(Eq)/f

Spiegate brevemente che cosa si intende per coefficiente di sedimentazione (S) e in quali unità viene espresso.

Il coefficiente si sedimentazione risulta essere la velocità di sedimentazione normalizzata rispetto alla velocità centrifuga. Si misura in Svedberg. S=V/RCF x g=V/2r. 1S=10-13.

Scrivete l’espressione che descrive la mobilità elettroforetica (µ), un parametro sperimentale concettualmente equivalente al “Coefficiente si sedimentazione”.

µ=V/E