Урок 7. Тестовые задания (60 вопросов)

126

ДНК-полимераза удлиняет цепь 5′→3′, начинает от праймера; каждая дочерняя молекула содержит старую и новую цепь.

АДВБГ

Сначала открывается матрица, затем создаётся 3′-конец праймера, идёт синтез; после замены праймера разрывы сшивает лигаза.

240

A=T=360, значит A+T=720. На G+C остаётся 480, а G=C, поэтому G=240.

А — матричная цепь ДНК; Б — полипептид

Транскрипция переписывает нуклеотидную информацию, трансляция переводит её в последовательность аминокислот.

245

К процессингу относятся кэпирование, сплайсинг и полиаденилирование; остальные процессы происходят отдельно.

ГБАДВ

Транскрипция начинается с промотора, затем пре-мРНК созревает, экспортируется и считывается рибосомой.

А — мРНК; Б — тРНК

Кодон читается рибосомой на мРНК, антикодон доставляющей аминокислоту тРНК узнаёт его комплементарно.

135

Один кодон однозначен, но одна аминокислота может иметь несколько кодонов; код считывается последовательно без разделителей.

Синтез РНК на матрице ДНК.

Для данного транскрибируемого участка матричная цепь ДНК комплементарна и антипараллельна первичному РНК-транскрипту. Кодирующая цепь, записанная 5′→3′, совпадает с ним по последовательности оснований с заменой T на U. Зрелая эукариотическая мРНК после удаления интронов уже не совпадает с непрерывным полным участком кодирующей цепи; сравнивают соответствующие экзонные последовательности.

5′-кэпирование, сплайсинг и добавление поли(А)-хвоста.

Интроны; экзоны соединяются.

Доставляет аминокислоту и распознаёт кодон мРНК антикодоном.

Аминоацил-тРНК-синтетаза.

AUG; UAA, UAG и UGA.

5′→3′.

Одну аминокислоту могут кодировать несколько разных кодонов.

Несколько рибосом, одновременно транслирующих одну мРНК.

Из участка ДНК, обёрнутого вокруг октамера гистонов.

Аллолактоза связывает репрессор, меняет его форму и снижает сродство к оператору.

246

Матрица мРНК, рибосома и заряженные тРНК образуют рабочую систему синтеза белка.

ВБАДГ

Сначала тРНК занимает A-сайт и узнаёт кодон, затем образуется связь, рибосома сдвигается и пустая тРНК покидает E-сайт.

А — могут быть сопряжены; Б — ядерной оболочкой; В — эукариот

Отсутствие ядра позволяет бактериальным рибосомам начинать трансляцию ещё до завершения транскрипции.

Вероятнее изменена аминокислотная последовательность или укладка белка, то есть его каталитическая функция, а не транскрипция или стабильность белка

Нормальные уровни мРНК и белка исключают сильный дефект их синтеза; резко снижена именно удельная активность.

456

Секвенирование, ПЦР и электрофорез непосредственно анализируют или амплифицируют нуклеиновые кислоты.

356

Делеция, не кратная трём, меняет рамку и часто создаёт ранний стоп; число хромосом при этом не меняется.

БАВГ. ДНК образует нуклеосомы, нуклеосомная нить организуется в петли и уплотняется при формировании митотической хромосомы. Упаковка в живой клетке динамична; обязательную регулярную 30-нм фибриллу эта модель не предполагает.

А — связан с оператором; Б — блокирована; В — разрешена/усиливается

Индуктор меняет форму репрессора и освобождает оператор для движения РНК-полимеразы.

Он менее конденсирован, поэтому промоторы и регуляторные области доступнее факторам и РНК-полимеразе.

Промотор — участок ДНК для начала и регуляции транскрипции; старт-кодон — триплет мРНК, задающий начало трансляции.

Хеликаза разделяет цепи ДНК. Праймаза образует РНК-праймер со свободным 3′-OH, от которого ДНК-полимераза удлиняет новую цепь только 5′→3′. Матрицы антипараллельны: ведущая цепь синтезируется непрерывно по направлению движения вилки, отстающая — фрагментами Оказаки. После удаления праймеров и достройки ДНК лигаза соединяет фрагменты.

Мутация промотора меняет связывание регуляторных белков или РНК-полимеразы → меняется интенсивность транскрипции → количество мРНК → количество белка → клеточный процесс → признак. Если кодирующая область не затронута и процессинг нормален, аминокислотная последовательность продукта может сохраниться.

Матричная цепь комплементарна и антипараллельна синтезируемой РНК. Кодирующая совпадает по порядку оснований с первичным транскриптом соответствующего участка, если заменить T на U и записать обе последовательности 5′→3′. Полимераза движется по матрице 3′→5′, а РНК растёт 5′→3′.

Экзоны сохраняются в зрелой РНК, интроны удаляются при сплайсинге, а соседние экзоны соединяются. К 5′-концу добавляется кэп, к 3′-концу — поли(А)-хвост. По условию удаляемые участки суммарно длиннее добавляемых, поэтому зрелая мРНК короче. Экзоны могут включать как кодирующие, так и нетранслируемые области.

При инициации стартовый кодон AUG задаёт начало считывания; инициаторная тРНК занимает P-сайт. При элонгации очередная заряженная тРНК входит в A-сайт, образуется пептидная связь, затем рибосома смещается: тРНК с растущим полипептидом оказывается в P-сайте, пустая тРНК выходит через E-сайт. Стоп-кодон распознаёт фактор терминации, и полипептид освобождается.

Кодон — три последовательных нуклеотида мРНК; его читают 5′→3′. Генетический код вырожден: большинство аминокислот имеют несколько кодонов. Поэтому одной последовательности белка обычно соответствует несколько возможных кодирующих последовательностей. Кроме того, белок не сообщает последовательности интронов и регуляторных участков гена.

Промотор служит участком связывания аппарата транскрипции, оператор — регуляторным участком связывания репрессора. Без лактозы репрессор препятствует транскрипции структурных генов. При появлении лактозы образуется аллолактоза: она связывает репрессор и уменьшает его сродство к оператору. Транскрипция становится возможной; её уровень также зависит от глюкозы и комплекса CAP–цАМФ.

ДНК оборачивается вокруг гистоновых октамеров, образуя нуклеосомы. Нуклеосомная нить формирует петли и уплотняется с участием белков, включая конденсины. Компактные хромосомы легче распределить между дочерними клетками, уменьшая перепутывание и повреждение ДНК. Одновременно доступность ДНК для аппарата транскрипции резко снижается.

Нет. ДНК-полимераза удлиняет уже существующую цепь, присоединяя нуклеотиды к её свободной 3′-OH-группе. Для начала синтеза нужен праймер; при репликации его обычно создаёт праймаза.

Кодон — три нуклеотида мРНК, задающие аминокислоту или сигнал завершения трансляции. Антикодон — три нуклеотида тРНК. При распознавании аминокислотного кодона они взаимодействуют комплементарно и антипараллельно. Стоп-кодоны обычно распознаются белковыми факторами терминации, а не тРНК.

Независимая переменная — температура; зависимая — количество синтезированной ДНК за единицу времени; отрицательный контроль — без фермента или с инактивированным ферментом; одинаковы матрица, праймеры, нуклеотиды, pH и время; нужны независимые реакционные смеси

Корректный дизайн изменяет только температуру и сравнивает продукт синтеза с процедурным фоном.

Ингибитор нарушает превращение пре-мРНК в зрелую мРНК, а не её синтез. Количество нормально транслируемого белка снизится из-за дефицита зрелой мРНК

Вывод опирается на разнонаправленные изменения предшественника и продукта при неизменной транскрипции.

мРНК: 5′-АУГ ГАА УУУ ЦГА УАА-3′; 4 аминокислоты

Кодирующая цепь совпадает с мРНК, кроме T→U; УАА — стоп и аминокислоту не кодирует.

РНК-полимераза не сможет нормально инициировать транскрипцию, поэтому мРНК и белка будет мало или не будет. Потенциальная последовательность белка в ДНК сохранна, но продукт не синтезируется без экспрессии

Создают конструкции с исследуемым и контрольным промотором перед одним и тем же репортёрным геном, вводят их в одинаковые клетки, нормируют число копий и измеряют репортёр/мРНК в независимых культурах; отрицательный контроль — конструкция без промотора

МРНК быстрее разрушается, поэтому при той же транскрипции её среднее количество снижается; рибосомы реже используют матрицу, и синтез белка уменьшается

Стационарный уровень определяется балансом синтеза и распада.

Активный репрессор связывается с оператором и препятствует транскрипции структурных генов; короткое время жизни бактериальной мРНК и белковая регуляция быстро уменьшают синтез ненужных ферментов, экономя ресурсы

A = 270; водородных связей 1080

G=C=180, A=T=(900−360)/2=270. Пар G≡C — 180, A=T — 270; число связей: 180×3 + 270×2 = 1080.

Ослабляется положительный заряд/взаимодействие гистонов с ДНК, хроматин раскрывается и регуляторные участки становятся доступнее; это корреляция, зависящая от конкретной метки.

Ошибка сплайсинга или редактирования создаёт ранний стоп; нонсенс-мутация без изменения длины; преждевременная терминация/дефицит тРНК; последующий протеолиз. Проверяют последовательности ДНК, РНК и белка.

Матрицы антипараллельны, а ДНК-полимераза синтезирует только 5′→3′: ведущая цепь непрерывна, отстающая образуется фрагментами.

Проверка: при коротком импульсном мечении вновь синтезированной ДНК обнаруживаются короткие фрагменты, которые затем объединяются. Подавление лигазы вызывает их накопление.

Мутация промотора меняет связывание факторов/полимеразы → количество мРНК → количество белка → клеточный процесс → признак.

Проверка: сравнить одинаковый репортёрный ген под исходным и мутантным промотором, нормируя число копий. Измерить мРНК и белок в независимых культурах.

1) РНК-полимераза присоединяет очередной рибонуклеотид к свободной 3′-OH-группе растущей РНК, образуя фосфодиэфирную связь.

2) Поэтому цепь РНК удлиняется на 3′-конце, то есть синтез идёт 5′→3′.

3) РНК комплементарна и антипараллельна матрице, поэтому полимераза движется по матричной цепи ДНК 3′→5′.

Проверка: провести транскрипцию in vitro на матрице известной последовательности и определить последовательность и концы продукта; они должны соответствовать указанной комплементарности и направлению удлинения.

1) При сплайсинге интроны вырезаются из пре-мРНК.

2) Экзоны соединяются в непрерывную последовательность зрелой РНК.

3) По условию суммарная длина удалённых интронов больше добавленных кэпа и поли(А)-хвоста, поэтому итоговая молекула короче.

Проверка: сравнить размеры и состав РНК при нормальном и подавленном сплайсинге, используя зонды к экзону и интрону. При блоке ожидается накопление более длинного интронсодержащего предшественника и уменьшение правильно сплайсированного продукта.

Контрольные клетки проходят ту же процедуру доставки и получают тот же растворитель/носитель без активной молекулы; так отделяют эффект вещества от процедуры и носителя

Трансляция начинается на рибосоме, сигнальный пептид направляет комплекс к шероховатой ЭПС; белок поступает в ЭПС, модифицируется в аппарате Гольджи, упаковывается в везикулу и выделяется экзоцитозом

Это крупные полярные молекулы; гидрофобная сердцевина бислоя для них непроницаема. Ядерные поры обеспечивают избирательный транспорт по сигнальным последовательностям

Клеточное дыхание поддерживает запас АТФ и образование других нуклеозидтрифосфатов. АТФ расходуется при присоединении аминокислот к тРНК и в ряде процессов транспорта и созревания РНК. При трансляции GTP расходуется на доставку тРНК и перемещение рибосомы. Синтез РНК обеспечивается энергией самих рибонуклеозидтрифосфатов. Поэтому недостаток энергетических ресурсов может замедлять оба процесса; АТФ также может образовываться другими путями, например в гликолизе.

Делеция промотора меняет количество транскрипта; делеция экзона меняет кодирующую/функциональную последовательность; дефект сайта сплайсинга создаёт неправильную зрелую РНК. На каждом пути проверяют ДНК, РНК и белок.

Коротко импульсно метят новую РНК и белок, визуализируют рибосомы на растущих транскриптах; ингибитор транскрипции прекращает появление новых полисом. Эукариотическая клетка служит сравнением пространственного разделения.