Kap 4 Genetisk kode

• Gjøre rede for oppbygning og funksjon til DNA og RNA • Forklare hva som menes med kromosomer og gener • Gjøre rede for proteiners betydning for levende celler • Gjøre rede for proteiners oppbygning, og hvordan denne bestemmer proteinets funksjon • Gjøre rede for proteinsyntesen • Gjøre rede for hvordan genuttrykk kan reguleres Gjøre rede for den biologiske betydningen av ulike mutasjoner

Hvordan er DNA bygd opp?

DNA består av en dobbel heliks (dobbelspiral) bygget opp av nukleotider, med en struktur som involverer en fosfatgruppe, sukker (deoksyribose) og nitrogenbaser (Adenin, Tymin, Cytosin, Guanin).

Hvilke funksjoner har DNA?

DNA fungerer som cellens arvestoff og inneholder nedarvet informasjon som styrer cellens funksjoner og organismens egenskaper.

Hvor finnes DNA i eukaryote celler?

I eukaryote celler finnes DNA hovedsakelig i cellekjernen, men også i mitokondrier og kloroplaster.

Hvor finnes DNA i prokaryote celler?

I prokaryote celler ligger DNA i et område kalt nukleoid.

Hva er kromosomer?

Kromosomer er pakninger av DNA og proteiner (histoner) som organiserer og beskytter DNA for celledeling.

Hvor mange kromosomer har mennesker?

Mennesker har 46 kromosomer i hver celle, som er organisert i 23 par.

Hva er et gen?

Gener er spesifikke DNA-sekvenser som koder for RNA, som igjen brukes til å lage proteiner eller fungerer som RNA-molekyler direkte.

Hva er proteiners betydning for levende celler?

Proteiner er essensielle for nesten alle prosesser i cellen, og de har mange funksjoner slik som enzymer, byggemateriale, transport, signalstoffer og forsvar.

Hva er proteinsyntesen?

Proteinsyntesen er prosessen der DNA-informasjonen brukes til å lage proteiner, og består av to trinn: transkripsjon og translasjon.

Hvordan reguleres genuttrykk?

Genuttrykk reguleres ved kontroll av DNA-pakkingen, transkripsjon, mRNA-behandling og translasjon.

Hva er mutasjoner?

Mutasjoner er endringer i DNA-sekvensen som kan være punktmutasjoner (for eksempel substitusjoner) eller kromosommutasjoner som påvirker større deler av kromosomet.

Hva er miljøets rolle i gene uttrykk?

Samspillet mellom gener og miljø avgjør hvordan mange egenskaper kommer til uttrykk.

Hva er mutagener?

Mutagener er faktorer som øker sannsynligheten for mutasjoner i DNA, som ioniserende stråling, kjemiske stoffer og visse virus.

Hvordan reguleres genuttrykk gjennom DNA-pakkingen?

DNA er pakket rundt histoner, og hvor tett DNA er pakket avgjør om gener kan leses. Histonmodifisering er kjemiske endringer på histonproteiner som kan gjøre DNA mer eller mindre tilgjengelig, og dermed slå gener av eller på. DNA-metylering, påsetting av metylgrupper på DNA, hemmer vanligvis genuttrykk ved å gjøre gener vanskeligere å lese. Tett pakket DNA = gen avslått; løst pakket DNA = gen aktivert.

Hva er regulering av transkripsjon?

Transkripsjon er prosessen der DNA kopieres til mRNA av RNA-polymerase. For at dette skal skje, må RNA-polymerase binde seg til en promotor. Transkripsjonsfaktorer (proteiner) hjelper til med å aktivere gener (genaktivator) eller hemme gener (genrepressor). Eksempel: Når laktose finnes i cellen, aktiveres et genregulerende protein som gjør at RNA-polymerase kan binde seg og produksjonen av laktose-nedbrytende enzym skjer.

Hvordan reguleres mRNA etter transkripsjon?

Etter transkripsjon må mRNA bearbeides før det brukes. RNA-spleising innebærer at pre-mRNA modifiseres slik at introner (ikke-kodende deler) fjernes og eksoner (kodende deler) settes sammen. Cellen kan bestemme hvordan pre-mRNA klippes og modifiseres, noe som gjør at ett gen kan gi flere ulike proteiner (alternativ spleising).

Hvordan reguleres transport og lokalisering av mRNA?

Celler regulerer hvor mRNA lokaliseres i cellen. Proteiner som binder til poly-A-halen kan hjelpe med å dirigere mRNA til områder hvor det skal oversettes. Dette er viktig for å sikre at riktig protein blir produsert i riktig tid og mengde.

Hvordan reguleres translasjon?

Translasjon kan reguleres av proteiner som binder til mRNA eller påvirker translasjonsfaktorer. Ved å hemme eller aktivere disse prosessene kan cellene tilpasse produksjonen av proteiner etter behov.

Hva er mRNA-stabilitet og dens regulering?

Under translasjon blir poly-A-halen gradvis kortere; når den er helt borte, stopper translasjonen. Enzymer i cytosol kan kutte poly-A-halen eller bryte ned mRNA direkte. miRNA kan binde seg komplementært til mRNA, danne dobbeltrådet mRNA og blokkere translasjon eller markere mRNA for nedbrytning, noe som fører til rask nedbrytning.

Hvorfor er regulering av genuttrykk viktig?

Regulering av genuttrykk er viktig fordi den tillater ulike celler å ha ulike funksjoner, selv med samme DNA. Dette er essensielt for utvikling, tilpasning til miljøforhold og energisparing. Feil regulering kan føre til sykdommer som kreft.

Hvordan er DNA bygd opp?

DNA består av en dobbel heliks (dobbelspiral) bygget opp av nukleotider, med en struktur som involverer en fosfatgruppe, sukker (deoksyribose) og nitrogenbaser (Adenin, Tymin, Cytosin, Guanin).

Hvilke funksjoner har DNA?

DNA fungerer som cellens arvestoff og inneholder nedarvet informasjon som styrer cellens funksjoner og organismens egenskaper.

Hvor finnes DNA i eukaryote celler?

I eukaryote celler finnes DNA hovedsakelig i cellekjernen, men også i mitokondrier og kloroplaster.

Hvor finnes DNA i prokaryote celler?

I prokaryote celler ligger DNA i et område kalt nukleoid.

Hva er kromosomer?

Kromosomer er pakninger av DNA og proteiner (histoner) som organiserer og beskytter DNA for celledeling.

Hvor mange kromosomer har mennesker?

Mennesker har 46 kromosomer i hver celle, som er organisert i 23 par.

Hva er et gen?

Gener er spesifikke DNA-sekvenser som koder for RNA, som igjen brukes til å lage proteiner eller fungerer som RNA-molekyler direkte.

Hva er proteiners betydning for levende celler?

Proteiner er essensielle for nesten alle prosesser i cellen, og de har mange funksjoner slik som enzymer, byggemateriale, transport, signalstoffer og forsvar.

Hva er proteinsyntesen?

Proteinsyntesen er prosessen der informasjonen i DNA brukes til å lage proteiner. Den består av to hovedtrinn: transkripsjon og translasjon.

Hva skjer i transkripsjonsprosessen?

Transkripsjon er kopieringen av DNA til mRNA som foregår i cellekjernen. RNA-polymerase binder seg til promotoren og lager en mRNA-tråd ved å lese DNA-matrise tråd i retning 3’ → 5’, og mRNA blir komplementært til DNA.

Hvordan foregår RNA-bearbeiding etter transkripsjon?

Det nydannede pre-mRNA modifiseres ved at 5'-cap settes på starten, poly-A-hale settes på slutten, introner fjernes og eksoner settes sammen i en prosess kalt mRNA-spleising.

Hvordan foregår translasjon?

Translasjon skjer i ribosomene i cytoplasma. Ribosomet gjenkjenner mRNA, og tRNA frakter aminosyrer. Prosessen starter ved at ribosomets lille subenhet binder seg til mRNA og gjenkjenner startkodonet AUG.

Hva er peptidbindinger og hvordan dannes de?

Peptidbindinger er kjemiske bindinger mellom aminosyrer som dannes når ribosomet leser mRNA i grupper av tre baser (kodon) og binder de tilsvarende aminosyrene sammen.

Hva er genuttrykk?

Genuttrykk er prosessen der informasjonen i et gen brukes til å lage et protein. Reguleringen av genuttrykk sikrer at riktige gener aktive i riktige celler og til riktig tid.

Hvordan reguleres transkripsjon?

Transkripsjon reguleres ved binding av RNA-polymerase til promotor og ved hjelp av transkripsjonsfaktorer som kan enten aktivere eller hemme gener.

Hvordan reguleres mRNA etter transkripsjon?

Celler kan regulere hvor mRNA lokaliseres og hvordan det bearbeides før det brukes til translasjon, dette kan inkludere alternativ spleising.

Hvordan reguleres translasjon?

Translasjon kan reguleres av proteiner som binder til mRNA eller påvirker translasjonsfaktorene for å justere produksjonen av proteiner.

Hva er mutasjoner?

Mutasjoner er endringer i DNA-sekvensen som kan være punktmutasjoner (for eksempel substitusjoner) eller kromosommutasjoner som påvirker større deler av kromosomet.

Hvilke typer punktmutasjoner finnes?

1. Substitusjon: kan gi stille, missense eller nonsense-mutasjoner.

2. Delesjon: fjerner baser; kan føre til leserammemutasjon.

3. Inversjon: snur en DNA-sekvens.

Hva er mutagener?

Mutagener er faktorer som øker sannsynligheten for mutasjoner i DNA, som ioniserende stråling, kjemiske stoffer og visse virus.

Hva er biologisk betydning av mutasjoner?

Mutasjoner kan være nøytrale, skadelige eller positive. Nøytrale gir ingen effekt, skadelige kan føre til sykdom, og positive kan gi bedre tilpasning, viktige for evolusjon.

Hva er funksjonen til kromosomer?

Kromosomer sørger for at genetisk informasjon kopieres og fordeles korrekt under celledeling (mitose og meiose). Homologe kromosomer gjør det mulig med genutveksling under meiosen, som gir genetisk variasjon i avkom.

Hva er forholdet mellom kromosomer og gener?

Kromosomer er lange DNA-molekyler pakket rundt histonproteiner som organiserer og beskytter arvestoffet. Gener er avgrensede områder på kromosomene som inneholder koden for bestemte biologiske funksjoner og egenskaper.

Hva er det viktigste for proteiner i levende organismer?

Proteiner er blant de viktigste og største molekylene i levende organismer og er nødvendige for nesten alle prosesser i cellen, med mange funksjoner som enzymer, byggemateriale, transport, hormoner og immunforsvar.

Hvordan bestemmes proteinets struktur og funksjon?

Rekkefølgen og typen aminosyrer bestemmer hvordan proteinet foldes og dermed hvilken funksjon det kan utføre, for eksempel som enzym, transportprotein eller strukturelt protein.

Hvilke tre komponenter utgjør en aminosyre?

Hver aminosyre består av en aminogruppe (-NH₂), en karboksylgruppe (-COOH), et hydrogenatom (H) og en variabel sidekjede (R-gruppe) bundet til et sentralt karbonatom.

Hva er RNA-spleising?

RNA-spleising er prosessen der introner (ikke-kodende deler) fjernes fra pre-mRNA, og eksoner (kodende deler) settes sammen for å danne et modent mRNA.

Hva er mRNA, tRNA, og rRNA?

mRNA (messenger RNA) bærer informasjon fra DNA til ribosomene; tRNA (transfer RNA) frakter riktige aminosyrer til ribosomet; rRNA (ribosomalt RNA) er en del av ribosomet som bygger proteinene.

Hva er betydningen av mikromolekylær RNA (miRNA)?

miRNA og annet ikke-kodende RNA regulerer genuttrykk, altså hvor mye protein som blir produsert, ved å binde seg til mRNA og blokkere translasjon eller markere mRNA for nedbrytning.

Hvilke eksempler er det på mutagenese, og hva fører de til?

Mutagener er faktorer som øker sannsynligheten for mutasjoner i DNA, som ioniserende stråling, kjemiske stoffer og visse virus, og kan føre til økt forekomst av punktmutasjoner og risiko for kromosommutasjoner.

Hva er biologisk betydning av kromosommutasjoner?

Kromosommutasjoner kan føre til utviklingsmessige og fysiske endringer, som ved Downs syndrom, som skyldes et ekstra kromosom 21.

Hvordan fungerer negativ regulering av genuttrykk?

Negativ regulering skjer når regulatoriske proteiner binder seg til spesifikke områder på mRNA for å hemme translasjonen, som for eksempel når mye jern i cellen hindrer produksjon av jern-bindende proteiner.

Hva er et eksempel på positiv regulering av genuttrykk?

Positiv regulering kan observeres når laktose er tilstede i cellen, og et genregulerende protein aktiverer genet som koder for laktose-nedbrytende enzym.

Hva er proteinsyntesen?

Proteinsyntesen er prosessen hvor informasjonen i DNA brukes til å lage proteiner. Den foregår i to hovedtrinn: transkripsjon og translasjon.

Hva skjer i transkripsjonsprosessen?

Under transkripsjon kopieres DNA-sekvensen til mRNA i cellekjernen. RNA-polymerase binder seg til promotoren og åpner DNA-heliksen, og syntetiserer en mRNA-tråd ved å bruke DNA som mal. Det skjer i retning 5' til 3'.

Hva er RNA-polymerases rolle i transkripsjonen?

RNA-polymerase er en enzym som binder seg til promotoren på DNA og katalyserer syntesen av mRNA ved å legge til ribonukleotider i en sekvens som er komplementær til DNA-tråden.

Hva er en promotor?

En promotor er et spesifikt DNA-segment som ligger foran et gen og fungerer som en startsignaler for RNA-polymerase, og regulerer transkripsjonen av genet.

Hvordan foregår RNA-bearbeiding etter transkripsjon?

Etter transkripsjon modifiseres pre-mRNA ved at 5'-cap tilsettes i starten, poly-A-hale legges til slutten, introner fjernes og eksoner settes sammen. Denne prosessen kalles mRNA-spleising.

Hva er introner og eksoner?

Introner er ikke-kodende sekvenser i pre-mRNA som blir fjernet under spleising. Eksoner er kodende sekvenser som blir sammenføyd for å danne det modne mRNA.

Hva er rollen til ribosomer i translasjon?

Ribosomer er organeller som oversetter mRNA til protein. De leser mRNA i tripletter av baser (kodon) og binder tRNA som frakter de riktige aminosyrene for å danne peptidbindinger.

Hvordan foregår translasjon?

Translasjon skjer i ribosomet, hvor mRNA blir lest i grupper av tre baser (kodon). tRNA med komplementære anticodon binder seg til kodonene og frakter riktige aminosyrer til ribosomet, hvor de settes sammen til et protein.

Hva er peptidbindinger?

Peptidbindinger er kjemiske bindinger mellom aminosyrer som dannes når ribosomet leser mRNA og sammenfester de tilsvarende aminosyrene, og danner en polypeptidkjede.

Hvordan termineres translasjonen?

Translasjonen termineres når ribosomet når et stoppkodon på mRNA, som signaliserer at proteinet er ferdig syntetisert, og ribosomet frigjør det nyproduserte proteinet.

Hva er tRNA og dens rolle i proteinsyntesen?

tRNA (transfer RNA) er ansvarlig for å transportere spesifikke aminosyrer til ribosomet under translasjonen. Hvert tRNA-molekyl har en anticodon som er komplementær til mRNA-kodonet.

Hva er forskjellen mellom prokaryot og eukaryot proteinsyntese?

I prokaryote celler skjer transkripsjon og translasjon samtidig i cytoplasma, da de ikke har cellekjerne. I eukaryote celler skjer transkripsjonen i cellekjernen, og deretter flyttes mRNA til cytoplasma for translasjon.