bioteknik prov ht 22

Hur studerar man celler och organismer?

man använder sig ofta av modelorgnismer och vävnadsprover från människor.

vad är en modellorganism

de är organismer som är lätta att hantera, har kort generationstid (förökar sig snabbt)

Vad är en mikroorganism?

en grupp organismer från alla livets tre domän

Hur definieras en mikroorganism?

Organism som är osynlig för blotta ögat, dvs. mindre än någon tiondels millimeter, och som för att kunna studeras vanligen kräver speciellt anpassad teknik, såsom sterilisering, sterilteknik, mikroskop och särskilda odlingsmaterial.

Vad är skillnaderna och likheterna mellan eubakterier och arkéer?

likhet enklast uppbygda organismerna, skiljer sig mycket i sin arvsmassa.

Vad är speciellt med en arkée?

saknar cellkärna, inget membran runt sitt DNA, saknar andra membranomslutna organeller, cirkulärt DNA har histoner bunda till sig (proteiner) likt eukaryoter, DNA kopiering hos arkéer liknar eukaryoter mer än bakterier. fler startplatser för replikation för replikation på en kromosom, enzymer vid kopiering mer lika de i eukaryoter

Vad är speciellt med eubakterier?

saknar cellkärna, inget membran runt sitt DNA, saknar andra membranomslutna organeller. cirkulärt DNA endosporer, nästan alltid peptidoglykan i cellväggen, kromosomerna ej associerade med proteiner

Vad kallas de olika formerna av bakterier?

kocker(runda), spiriller (spiralformade), spiroketer (mer hårt vridna celler) stavar (avlånga),

vad är skillnad på stafilokocker och streptokocker?

stafilokocker - kocker i en klump, streptokocker kocker på en rad.

varför kan halofiler ha kvadratiska celler och inte vanliga celler?

Eftersom vätsketrycket i en normal saltkoncentration skulle göra att en kvadratisk cell sprängs på grund av fördelningen.

dicocci

två cocker

Vad för utskott kan finnas på bakterier?

Flagellen är ett proteinutskott som fungerar som propeller vilket gör att bakterier kan röra sig. En bakterie kan ha en eller flera flageller. Fimbrier är kortare än flageller och används för att fästa till andra bakterier eller vävnader i kroppen. t.ex gonorré bakterien. Sexpili används vid konjugation.

Hur byggs DNA upp?

Långa kedjor av deoxribonukleotider. Varje deoxribonukleotid är uppbyggd av fem kolatomer som bildar en ringstruktur. Till denna socker molekyl fäster tre fosfatgrupper och en kvävebas.

Vilka kvävebaser finns?

C (cytosin), G (guanin), A (adenin), T (tymin)

Hur binder deoxiribonukleotider till varandra?

Genom att de två yttersta fosfatgrupperna spjälkas bort. Istället fästs detta till en fri OH-grupp på sockermolekylen

Varför kan det inte uppstå en bindning mellan A och C?

Då ytterkanten av cytosin endast passar mot guanin då de bildar tre vätebindningar mellan sig. På samma sätt passar endast adenin och tyosin tillsammans då de har två vätebindningar. Detta bidrar även till att det krävs mer energi för att bryta en CG bindning jämfört med en AT.

Hur liknar uppbyggnaden av A och G varandra?

Adenin och guanin är större än cytosin och tymin. De består av en dubbelringstruktur av kol och kväveatomer. Cytosin tymin liknar varandra då de endast har en ringstruktur av kol och väte.

Hur är DNA uppbyggt?

i en dubbelhelix form. Det bildas ett minor och major grove. Som utgör klyftor i helixen. I botten av grooverna ligger basparenskant . I major groove finns tillräckligt mycket plats för proteiner att läsa av ordningsföljden av basparen där. De proteiner som behöver hitta en speciell sekvens av DNA har ett utskjutande region som fastnar när den stöter i en igenkänningssekvens genom att bilda vätebindningar. Detta används av proteiner i kopiering och avläsning av DNA.

vad är ett genom?

alla kromosomer en levande varelse har

vad är en gen?

gen har olika definitioner i olika sammanhang, men förenklat det som ger en organism en viss fenotyp. I andra sammanhang är det en sekvens av en DNA-molekyl som kodar för en polypeptid eller RNA-molekyl.

Hur skiljer sig RNA och DNA kvävebas mässigt?

RNA använder sig av uracil där DNA använder tymin. De är mycket lika i stukturen.

Beskriv DNA replikation

först säras de två kedjorna i DNA molekylen med hjälp av proteinet helikas som bryter basparingarna. En replikationsgaffel uppstår. Protein som topoisomeraser klipper av DNA-kedjor lägger dem omlott och klistrar ihop dem så DNA helixen inte behöver roteras när den lindas upp. Primas startar processen genom att fästa en bit RNA längs strängen som kallas primer. Då DNA-polymeraseIII inte kan börja DNA syntesen utan något att binda till. DNA polymerasetIII börjar fästa kvävebaser från 5’ till 3’. En av strängarna blir leading strand och den blir gjord kontinuelligt. Lagging strand går i motsatt riktning. Okazaki fragment bildas. då DNA:et måste läsas 5’ till 3’. Primas läggen en RNA primern som DNA polymeraseIII fäster till. När primas sedan fäster längre bort på lagging strand och processen upprepas bildas ett till okazaki fragment. Enzymet exonuclease tar bort alla RNA primers från båda DNA strängarna. Därefter fäster DNA polymeraseI och fyller hålen med DNA. Ligase fäster fragmenten till varandra. DNA polymeraseII lagar felaktiga baspar.

Vad menas med att DNA replikation är semikonservativt?

DNA replikation är semikonservativt. då en av stängarna i dubbelhelixen är konserverad.

Vad är en mutation?

en förändring i arvsmassan

Sker det många mutationer vid kopieringen av DNA?

Nej, eftersom DNA polymerasII korrukturläser de baspar proteinet kopierat. Där rättas 99 av 100 fel till. Celler har ytterligare kontrollsystem, Extra tydligt när en purin satts in i stället för en pyrimidin (A /G istället för T/C). gör att mindre än en kvävebas på miljarden blir fel vid kopiering.

Vad är vanligaste orsakerna till mutationer?

Skador på DNA genom UV-strålning eller cigarettrök kan leda till mutationer.

deletion

när en kvävebas tas bort. Leder till läsramsförskjutning

duplication

när en kvävebas blir två likadana. Leder till läsramsförskjutning

inversion

när ett eller flera baspar byter plats

translocation

när en kromosom går sönder och typiskt två stycken baspar byter plats till en annan kromosom.

Vad är homolog rekombination?

Omkoppling av DNA kedjor. För att det ska kunna ske behöver ett dubbelsträngbrott ske hos en DNA sekvens som liknar en annan. Om de liknar varandra på flera ställen kan det leda till att områdena mellan de ställena som liknar varandra dupliceras. Därför kan homolog rekombination leda till att delar av gener kopplas ihop på nya sätt eller att gener dupliceras.

Hur går homolog rekombination till?

När en dubbelsträngad helix får ett dubbelsträngsbrott kan rekombinationsproteiner bryta ner den ena av strängarna vid brottet så ändarna blir enkelsträngade. Andra proteiner binder då till de enkelsträngade ändarna och öppnar dubbelhelixen på en annan DNA molekyl. Proteinerna placerar därefter det enkelsträngade DNA:et på ett område där sekvensen är ungefär samma. Därefter basparas den enkelsträngade DNA sekvensen till den komlimenterande oskadade dubbelehelixen. Den oskadda helixen används som mall. Med hjälp av proteiner bildas två helixar igen. Varannan gång har har de två kedjorna kopplats om (bytt ändar med varandra). Varannan gång har de ursprungliga DNA kedjorna bytt plats med varnadra.

vad är det speciella med plasmider?

De kan bära arvsmassa mellan olika bakterier och därmed en del av horisontell genöverföring.

RNA vs DNA

RNA är enkelsträngad. Skillnaden är att , baserna nästan likadana DNA har T RNA har U. De har en sockergrupp DNA deoxyribose förstört en oxigrupp mellan reibose. ribose DNA. Gör DNA mindre reaktiv och lösare spiral så två strängar kan ligga brevid varandra. NTP RNA . dNTP

Hur kan virus överföra sina gener till celler?

De behöver använda sig av rekombination på en kort sekvens som känns igen av ett enzym i viruset. Enzymet binder till viruset och cellens arvsmassa vid just det de sekvenserna och genomför ett infogande. Hiv gör detta.

Vad är exoner?

de avsnitt som beskriver proteiner och aktivt RNA

Vad är introner?

de stora icke kodande områderna mellan exonerna

vad är repetivt DNA?

man vet inte till 100%. Men skiljer sig mycket mellan individer. ANvänds vid brottsundersökningar. Upprepningar i DNA:et kan vara långa eller korta sekvenser.

vad är pseudogener?

Områden i arvsmassan som duplicerats längre bak i evolutionen. Ena kopian har slagits ut andra fungerar fortfarande.

vad är PCR?

polymerase chain reaction. Ett sätt att masskopiera en DNA sekvens. Man använder värme istället för enzymer för att klippa av vätebindningarna, separera DNA strängarna så de kan användas som mallar.

Vad behövs till PCR?

DNA polymeras,2 primer (ca 20 baspar lång) en till varje sträng. Måste vara minst 20 baspar lång för att hitta rätt, DNA, buffertlösning, nukleotider, magnesiumjoner som aktiverar DNA polymeraset

Beskriv PCR

Temperaturen höjs till ca 95 grader vilket gör att DNA strängarna separeras. Därefter sänks temperaturen till ca 53 grader. Det leder till att primerna binder till varsin DNA-sträng. Temperaturen höjs sedan till 72 grader vilket är optimalt för taq-polymeras som binder samman nukleotider med varandra. DNA polymeras startar sedan hopfogning av nukleotider med start vid primerna. Då bildas två nya DNA strängar. Därefter höjs temperaturen till 95 grader igen. Processen återupprepas. Ökar exponensiellt.

Vad är grunden till ett cellmembran?

Består av fosfolipider med ett hydrofilt huvud. Fosfolipiderna på bakterier och arkéer är uppbyggda på olika sätt.

Varför har bakterier och arkéer cellväggar?

skydda cellerna från att sprängas av vätsketryck, skydda mot toxica ämnen. Cellväggen skiljer arkéer och bakterier.

Hur påverkar penicillin bakterier?

Blockerar det enzym som skapar tvärbindningar mellan peptidoglykankedjorna.

grampositiv bakterie

tjockt lager peptidoglykan i cellväggen utangför cellmembranet. Teikonsyra i cellväggen leder till negativ yta, kan binda till ytor. Behåller violett färg vid gramfärgning

gramnegativ bakterie

tunt lager peptidoglykan, yttre membran som innehåller LPS komlex. Blir röda i gramtest.

LPS komplex?

Lipopolysackarid komplex. Innehåller en lipiddel (lipid A) sticker ner i ytter membranets fosfolipidlager. kopplad till en polysackarid, första delen alltid samma andra delen varierar mellan olika arter. Används för att artbestämma gramnegativa bakterier.

Hur kan LPS komplex göra oss sjuka?

om lipid A frigörs t.ex. när en gramnegativ bakterie dör kan det leda till död eller extrem reaktion.

Arkéers cellvägg består av vad?

pseudomurein

Vad behöver en levande organism för att växa?

syre, väte, kol, kväve, fosfor. mineraler, energi

heterotrof

kolkälla organiska molekyler

autotrof

kolkälla koldioxid

fototrofer

energikälla ljus

kemotrofer

elektronkedja energikälla oxidations ämnen

litotrofer

elekronkedja reducerade oorganiska molekyler

organotrofer

organiska molekyler

beskriv bakteriers tillväxtfaser?

lag phase - en fas av att ingen tillväxt sker eftersom dvala proteiner behöver byttas ut och anpassas till miljön där tillväxt kan ske. bytts mot tillväxt proteiner. edosporer kan vakna till liv och börja svälla igen

log phase - har allt de behöver och växer därför exponentiellt,

stagnations fas- något blir begränsande, t.ex. brist på vatten, mineraler, mat. Lika många föds/dör.

death phase/dec phase- deklination av levande bakterier. visa arter kan gå i dvala eller endosporer för att klara av en utmanande period.

vad är en endospor

När miljön blir ogästvänlig bildar visa arter endosporer. En mindre cell inuti modercellen. Tjock vägg med många lager. Effektiv mot extrema temperaturer och skadliga kemikalier.

konjugation

Sannolikheten för konjugation ökar desto mer släkt två bakterier är. Utbytet sker i en riktning från givarcell till motagarcell. Hos gramnegativa bakterier startar kontakten genom att en sexpili fäster till en receptor på motagarcellen. Denna bryts ner och de kommer närmare varandra. När de har närkontakt börjar plasmiden kopieras den ena kopian förs över till motagarcellen. Denna kan sedan sprida vidare plasmider.

transformation

När en bakterie eller arkée lyserar släpps cellinnehållet ut till omgivningen. Plasmider och fragment av kromosomer kan tas upp av arkéer och bakterier med förmåga att binda till DNA och därefter intigrera detta i sin kromosom.

transduktion

Transduktion är en typ av horisontell genöverföring som innebär att en bakteriofag överför DNA från bakterien som fagen bildats i till den som infekteras. Sker när bakterie-DNA packas in i fagpartikeln istället för fagDNAt. DNA:et kan antingen komma från en plasmid eller en liten del av bakteriens kromosom. När bakteriofager mellan förökning slår sig ner på speciella ställen i arvsmassan följer gener nära detta med kallas specialiserad transduktion. När gener kommer från ett slumpmässigt ställe kallas det generell transduktion.

vad behövs till sangers dideoxymetod

vid automiserad sekvenserig behöver man DNA-polymeras, primers, vanliga nukleotider och modifierade nukleotider(ddNTP) 3'-OH gruppen har ersatts med en väte leder till att det blir omöjligt för en annan molekyl att binda på. kedjan slutar. ddNTP inmärks med fluoroscerande färgämne.

beskriv sangers dideoxymetod

i fyra provrör tillsätts enkelsträngatDNA. Därefter tillsätts en primer till var och en av dessa. DNA polymeras och nukleotider (dNTP) tillsätts. Lösningen innehåller även de modifierade kvävebaserna (ddNTP) i lägre mängd än de vanliga men slumpvis kommer en modifierad kvävebas att bindas till DNA kedjorna och då stoppas all fortsatt förlängning. DNA fragment i olika längder bildas. Varje DNA fragment som bildats startar med en primer och avslutas med en modifierad nukleotid med den specifika färgen. Vart och ett av fragmenten har också en längd som motsvarar kvävebasens position.

gelelektrofores

efter sangers dideoxymetod kan DNA-fragmenten sorteras efter längd genom kapilärelektrofores. Fragmenten får vandra genom en gel med hjälp av elektrisk spänning. DNA är negativt därför rör det sig mot pluspolen. Detta sker i tunna kapillärer leder till att man kan genomföra flera hundra samtidigt. Kortare fragment vandrar längre, beroende på längd stannar de på olika platser.

kapillärgelelektrofores

Detta sker i tunna kapillärer leder till att man kan genomföra flera hundra samtidigt. Kortare fragment vandrar längre, beroende på längd stannar de på olika platser. Bildas band. De fluorescerande ämnet bestrålas med laser och det fluoroscerande ämnenena exiterar ut sin respektive färg.