www.ana-marija.com

MOLEKYLÆR BIOLOGI

Hej!

Her kan man finde min version af målsætningerne i molekylær biologi.
I begyndelsen af hver målsætning har jeg skrevet bog og sidetal til relevant tekst og billeder. Målsætningerne var skrevet i foråret 2003. Til de kommende semestre vil der helt sikkert være nogle forandringer i målsætningerne mht. formulering, antal osv., men bemærk at jeg har skrevet målsætningerne ved at bruge de samme udgaver af bøgerne, som stadigvæk bruges:

- Devlin - Textbook of Biochemistry with Clinical Correlations, 5th edition
- Stryer - Biochemistry, 5th edition

Stryer biokemi bogen bruges ikke på medicin-, men på biomedicin studiet. Jeg kan stærk anbefale den til alle medicinstuderende som er interesserede i biomedicin, da jeg synes at kombinationen mellem de to bøger når man læser til eksamen og skriver målsætninger er fantastisk. Derudover er nogle ting meget bedre forklarede i Stryer, og der findes også rigtigt flotte billeder.

Jeg kan godt sige at mine målsætninger er detaljerede, da jeg går meget op i biokemi og molekylær biologi. Det, som jeg har fokuseret rigtigt meget på i mine målsætninger, er at jeg forstår principperne i biokemien, samt få et større overblik. Så hvis man er ude efter gode forklaringer og interessante detaljer, er dette det rigtige sted. Men selv om man ikke er forelsket i dette fag, kan målsætningerne stadigvæk bruges, da de er strukturerede og nemme at læse.

Derudover er de skrevet på engelsk, da jeg ikke er dansk selv. Men de er vel ikke det store problem, da næsten alle vores bøger er på engelsk.

OBS! Husk at målsætningerne er uofficielle og er ikke blevet revideret af vores forelæsere. Det kan godt være at jeg har lavet nogle fejl, men så må man ikke stole på mig blindt.

Man kan downloade alle målsætningerne samlet i en PRINTER-FRIENDLY VERSION eller bare slå op nogle af dem:

PROTEIN-DNA INTERAKTIONER

(1)
1. Beskrive de vigtigeste principper for DNA-protein interaktion og angive hvilken betydning DNA-major groove har. Beskrive helix-turn-helix motiver og zink-finger. Definere leucin-zippers og beskrive hvorledes de er involveret i protein-protein interaktion med DNA

(2)
2. Beskrive p53-DNA komplekset som et eksempel på protein-DNA interaktion. Angive at p53 inaktiverende mutationer kan oftest lokaliseres i det DNA integrerende domæne

NUKLEINSYREKEMI

(3)
1. Beskrive og tegne hvordan et nukleotid i en nukleinsyre er sammensat af komponenterne: base (purin/pyrimidin), sukker, fosfat

(4)
2. Beskrive hvordan nukleosidanaloger kan bruges kemoterapeutisk

DNA STRUKTUR

(5)
1. Tegne et A-T og G-C basepar

(6)
2. Beskrive de kræfter (Watson-Crick baseparring og "base-stacking") som holder en DNA dobbelt helix sammen

(7)
3. Beskrive polariteten af nukleinsyrer (5' - 3' - ender) og angive at strengene i en DNA dobbelthelix er antiparallele

(8)
4. Definere major og minor groove i en DNA-helix

(9)
5. Angive de omtrentlige dimensioner af DNA

(10)
6. Angive andre konformationer i DNA end Watson-Crick dobbelthelix, fx. cruciform DNA, tre-strenget helix, fire-strenget DNA og slipped/mispaired DNA

(11)
7. Definere begreberne DNA denaturering (melting), renaturering (re-annealing) og hybridisering af prober

(12)
8. Beskrive hypokromisk og hyperkromisk effekt og middeltemperatur

(13)
9. Beskrive forekomsten og funktionen af supercoiling af DNA: positive og negative supercoils (superhelix, supertwist), samt funktionen af topoisomeraser (type I og II). Beskrive L = T + W

(14)
10. Definere begrebet palindromer (symmetrisk inverterede repeats) i DNA

(15)
11. Beskrive DNA bindingsområder for proteiner og hvordan proteiner genkender disse bindings områder

(16)
12. Beskrive kortfattet hvordan DNA er organiseret i nukleosomer og kromatosomer ved hjælp af histon proteiner

(17)
Definere begreberne kodende og "junk" områder i DNA sekvenser

(18)
Beskrive organiseringen af mitokondrielt DNA og angive i hvilke organeller/organismer DNA er linært eller cirkulært

DNA REPLIKATION OG REPAIR

(19)
1. Forklare at DNA replikation foregår semikonservativ, og at princippet i DNA replikation er den samme i prokaryote og eukaryote organismer. Replikation foregår samtidig på begge strenge og er derfor bidirektionel

(20)
2. Angive at et prokaryot kromosom har et enkelt replikation-origin (OriC) mens eukaryote kromosomer indeholder mange replikations-origins

(21)
3. Beskrive hvordan polymeriseringsprocessen (DNA-synthese) foregår fra 5' imod 3'

(22)
4. Beskrive hvordan følgende elementer er involveret i DNA replikation: template, primer, substrater (deoxynukleosid triphosphater, dNTPs), primase, DNA polymerase I og III, DNA ligase, leading og lagging strands (Okazaki fragmenter) og diskontinuerlig syntese

(23)
5. Beskrive hvordan DnaA, DnaB+C complex, ssDNA binding protein og topoisomeraser er involveret i DNA replikation

(24)
6. Definere begreberne proofreading og processivitet og angive i hvilken grad de forskellige DNA polymeraser har disse egenskaber

(25)
7. Beskrive hvordan DNA syntesen termineres

(26)
8. Definere mutagener og carcinogener og forklare hvordan mutationer kan induceres af kemikalier, bestråling, polymerase felj og interkalering i DNA helix

(27)
9. Gøre rede for vigtigheden af DNA repair. Beskrive princippet i DNA repair ved base excision og nukleotid excision i prokaryote og eukaryote celler

(28)
10. Beskrive telomere samt hvordan og hvorfor de bliver repareret. Angive at de fleste humane kræftceller indeholder aktiv telomerase mens normale somatiske celler (untagen somatiske celler) ikke gør

(29)
11. Beskrive specifik og homolog rekombination, herunder hvornår, hvordan og hvorfor det sker

(30)
12. Beskrive transposoner og deres forbindelse til antibiotika resistens

RNA STRUKTUR OG TRANSKRIPTION

(31)
1. Forklare forskelle mellem RNA og DNA

(32)
2. Beskrive hvordan nukleotider er opbygget og forbundet i et RNA molekyle

(33)
3. Angive de tre hovedformer af RNA (mRNA, tRNA or rRNA) samt beskrive deres funktioner

(34)
4. Beskrive kortfattet funktionen af en RNA polymerase under transkriptionen. Angive at transkription i prokaryote celler kun involverer er RNA polymerase, mens tre forskellige RNA polymeraser er nødvendige for eukaryot transkription

(35)
5. Beskrive virkningen af speciffike inhibitorer på transkriptionsprocesserne (fx. rifampicin og α-amantin)

(36)
6. Beskrive hvordan transkriptionsprocessen (bakterier og højere organismer) involverer: RNA polymerase, promotorsekvens i DNA, DNA unwinding (negativ supercoiling), DNA template strand, nukleotid triphosphat (NTP) substrater, initiering, elongering og terminering af transkription

(37)
7. Beskrive hvordan transkriptionsfaktorer og enchancere er involveret i regulæring af eukaryot transkription

(38)
8. Beskrive de grundlæggende træk for typiske prokaryote og eukaryote promotorer

(39)
9. Forklare kort hvordan translationel kontrol af genekspression kan reguleres af RNA bindende proteiner, der påvirker messanger stabilitet og, eller translationel initiering

(40)
10. Angive visse transkriptions faktorers rolle i carcinogenese: proto-oncogener og tumor-supressor gener

(41)
11. Angive at de primære transkripter fra tRNA, rRNA og mRNA bliver processeret

(42)
12. Beskrive (kortfattet) følgende for mRNA: splicing (fjernelse af introns), forekomst af alternativ og ukkorekt splicing (og hvordan alternativ splicing udvider repertoiret af genprodukter, mens inkorrekt splicing kan medføre sygdom), 5'-capping og 3'-polyadenylering. Angive kodende og ikke kodende sekvenser

(43)
13. Beskrive strukturen og funktionen af et spliceosom

(44)
14. Beskrive hvilke interaktioner der danner de sekundære og tertiære struktur af stabile RNA'er (tRNA og rRNA), herunder tRNAs hårnålestruktur, kløverbladsstruktur og L-form

(45)
15. Beskrive tRNAs adapterfunktion (anticodon) og aminoacyl 3'-ende (aktiveret aminosyre)

(46)
16. Angive fordelingen af rRNA i ribosomerne

(47)
17. Beskrive hvad antibiotiske inhibitorer af translationen er, og hvordan antibiotisk resistens kan opstå

(48)
18. Angive at RNA kan have katalytisk aktivitet: selv-splicing og hydrolytisk aktivitet (hammerheads, Rnase P, groupe I og groupe II introns)

(49)
19. Forklare hvad der menes med det evolutionære begreb *The RNA World*

(50)
20. Beskrive RNA turnover (endo- og exonucleases) og forklare hvorfor RNA molekylers levetid er kortere end DNA molekyler

RIBOSOMER OG TRANSLATION

(51)
1. Forklare ribosomets funktion. Kort beskrive dets struktur som store rRNA-protein komplekser opbygget af to subunits i alle organismer

(52)
2. Angive ribosomets tre sites for tRNA (A, amino; P, peptide, og E, exit site). Definere funktionen af disse tre sites

(53)
3. Beskrive at rRNA'er udgør fundamentale bestandele af ribosomet, samt angive deres distribuering

(54)
4. Angive at det genetiske kode betsår af 64 tri-nukleotid kodons (61 svarende til aminosyrer samt 3 stop-kodons). Angive at der er undtagelser fra denne universelle kode i mitokondrier. Genkende start og stop kodons

(55)
5. Definere begrebet 'reading frame' for mRNA. Angive at mRNA altid læses fra 5' imod 3'

(56)
6. Angive at kodons i mRNA er komplementære til og læses af anticodons i tRNA

(57)
7. Definere begrebet "wobble hypothese" (kodons degenereret i tredje position). Beskrive hvorfor dette er særligt vigtigt i mitokondrier

(58)
8. Beskrive monocystron (eukaryout) og polycystron (prokaryot) mRNA

(59)
9. Beskrive hvordan tRNA aminoacyleres (charges) i 3'-enden med en aminosyre, herunder hvordan følgende elementer indgår i processen: korrekt (cognate) tRNA, aminosyre, aminoacyl-tRNA sythetase og ATP

(60)
10. Definere begrebet proofreading samt beskrive denne process på syntetase enzymet

(61)
11. Kort beskrive de tre faser af translationen: initiering, elongering og terminering, samt angive at der under alle disse faser forbruges energi i form af GTP

(62)
12. Beskrive kort intiering af translation ud fra følgende:

prokaryote celler:
- ribosom positioneringssekvens (Shine-Delgarno)
- AUG start codon i mRNA
- 30S ribosomal subunit
- intieringsfaktorer (tre proteiner)
- fMet-tRNA (i P-sitet)

eukaryote celler:
- første AUG fra 5'-CAP enden af mRNA er startkodon
- 40S ribosomal subunit
- initierings faktorer (mange protiner)
- Met-tRNA (i P-sitet)

(63)
13. Kort beskrive elongeringsfasen ud fra følgende:

prokaryote celler:
- 50S ribosomal subunit samles med 30S ( = 70S ribosom)
- elongeringsfaktorer
- korrekt (cognate) ladet tRNA (i A-sitet)

eukaryote celler:
- 60S ribosomal subunit samles med 40S ( = 80S ribosom)
- elongeringsfaktorer (EF 1alfa og EF-2)
- korrekt (cognate) ladet tRNA (i A-sitet)

- Peptydil transferase aktivitet (peptid binding)
- translokation
- frigivelse af brugte (deacetylerede) tRNA'er gennem E-sitet

(64)
14. Beskrive termineringsfasen (stopkodon i A-sitet + releasefaktorer)

(65)
15. Beskrive hvordan mutationer kan resultere i ukorrekte proteinstrukturer

(66)
16. Beskrive hvordan translationen kan hæmmes i bakterier af antibiotika og i eukaryote celler af toxiner

(67)
17. Forklare hvorfor proteinsynthesen foregår lidt anderledes i mitochondrier

(68)
18. Angive at proteiner synthetiseres i retningen N mod C og at de kan modificeres og udskilles posttranskriptonelt

(69)
19. Give et eksempel på hvordan translationsprocessen kan reguleres

GENSPLEJSNINGSTEKNIKER

(70)
1. Beskrive Polymerase Chain Reaction (PCR), og hvordan den kan bruges til at amplificere et stykke DNA

(71)
2. Angive hvad PCR kan bruges indenfor retsmedicin og grundforskning

(72)
3. Forklare hvad restriktionsenzymer er, og hvad de kan bruges til

(73)
4. Definere begrebet 'recombinant DNA'