Kont

Kontinuasjonseksamen,
MEDSEM/ODSEM/ERNSEM2 – Høst 2014
Onsdag 18. februar 2015 kl. 09:00-15:00
Oppgavesettet består av 7 sider, inkludert Vedlegg 1
Viktige opplysninger:
Hjelpemidler: kalkulator av typen Citizen SR-270X
Oppgave A (12 vekttall)
1.
2.
3.
4.
5.
Hvilke puriner og pyrimidiner finnes i henholdsvis RNA og DNA? Hvordan er
henholdsvis nukleotider og nukleosider bygget opp?
Hva menes med korrekturlesing (proofreading) i forbindelse med DNA-replikasjon?
Forklar hvordan tetrahydrofolat inngår i syntesen av purinnukleotider.
Gjør rede for kobling av aminosyrer til deres respektive tRNA-molekyler.
Du ønsker å produsere et humant protein i bakterier. Til din disposisjon stilles en
cDNA-klon og en genomisk klon. Hvilken klon vil du benytte? Begrunn svaret.
Oppgave B (8 vekttall)
6.
7.
Er det vanligst at arvelig kreft skyldes mutasjoner i onkogener eller i
tumorsuppressorgener? Begrunn ditt svar.
Forklar hvorfor endret regulering av apoptose ikke er årsak til hypertrofi.
Oppgave C (8 vekttall)
8.
9.
Forklar grunnen til at enkelte ekstracellulære signalmolekyler fører til en rask respons
mens andre signalmolekyler gir opphav til en langsommere biologisk respons. Gi
eksempel på et som fører til en hurtig respons og et som gir en langsommere
respons.
Nitrogenoksyd (NO) kan lages av mange celletyper, deriblant nerveceller og
endotelceller. Forklar hvordan endotelceller kan stimuleres til å lage NO, og hvordan
NO er involvert i utvidelse av blodårer i penis. Bruk gjerne en tegning.
Oppgave D (7 vekttall)
10. Beskriv kort tre ulike mekanismer for passiv molekyltransport gjennom
cellemembranen.
11. Beskriv mekanismene som anvendes av nerveceller for å lagre og deretter skille ut
nevrotransmittere fra nerveterminalen til synapsespalten under stimulus-indusert
signaloverføring.
Både Na+-K+-pumpen og K+-kanaler er viktige i dannelsen av membranpotensialet.
12. Sammenlign endring(er) i postsynaptiske membranpotensialer som oppstår når Na+K+-pumpen blir hemmet med de endring(er) i membranpotensialer som oppstår når
K+-kanaler blir hemmet.
Oppgave E (10 vekttall)
En sykdomsfremkallende variant av prionproteinet (PrPSc) er en feilfoldet utgave av det
normale prionproteinet (PrPC). Prionsykdommer (f.eks. Creutzfeldt-Jakobs sykdom, CJD)
skyldes at den patogene formen av prionproteinet (PrPSc) hopes opp i nerveceller, og
dette fremkaller celledød.
Normalt Prion (PrPC)
Unormalt Prion (PrPSc)
13.
a.
Hva er sammenhengen mellom endringen i fri energi og et proteins endelige
konformasjon?
b.
Hvilke bindingstyper er involvert i proteinfolding?
c.
Hva er forskjellene mellom hydrogenbindingene som stabiliserer
sekundærstrukturene i normalt PrPC og unormalt PrPSc?
d.
Hvilken påvirkning har unormalt PrPSc på normalt PrPC?
14. Hva menes med:
a.
Allosterisk regulering av enzymaktivitet?
b.
Feedback regulering av enzymaktivitet?
Oppgave F (15 vekttall)
Sitronsyresyklus er gjenstand for metabolsk regulering.
15.
a. Skisser reaksjoner som regulerer flyten gjennom sitronsyresyklus (formler er ikke
nødvendige). Angi hvordan disse reaksjonene er forskjellige i forhold til øvrige
reaksjoner i sitronsyresyklus hva angår termodynamiske egenskaper.
b. Beskriv og forklar hvordan hvert av de følgende forhold i den mitokondrielle matriks
påvirker oksidasjonen av acetyl-CoA gjennom sitronsyresyklus:
i
ii
iii
iv
Forholdet [NADH]/[NAD+] er høyt.
Forholdet [ADP]/[ATP] er høyt.
Forholdet [acetyl-CoA]/[CoA] er høyt.
Konsentrasjonen av sitrat er unormalt høy.
c. Forklar hvorfor sitronsyresyklus bare fungerer under aerobe betingelser.
Mange av metabolismens reaksjoner har en ΔG-verdi omkring 0, mens andre har en ΔGverdi << 0.
16.
a. Hva betyr slike forskjeller i ΔG-verdier for reaksjonenes likevektskonstanter?
b. Et enzym endrer reaksjonshastigheten, mens reaksjonslikevekten er
upåvirket. Forklar dette utsagnet.
Mange av metabolismens reaksjoner er spontane fordi de fungerer som termodynamisk
koblede reaksjoner.
17. Forklar hva dette innebærer og illustrer prinsippet med et eksempel for en
reaksjon som bruker ATP og en reaksjon som danner ATP.
Mitokondriell respirasjon blir påvirket av en frikopler, for eksempel 2,4-dinitrofenol.
18. Forklar hvordan frikopling fører til stimulering av mitokondrienes O 2 -forbruk selv om
mitokondriell syntese av ATP opphører.
Når glykolysen er aktiv, dannes cytolisk NADH.
19. Beskriv hvordan cytosolisk NADH reoksideres under:
i
Anaerobe betingelser.
ii
Aerobe betingelser.
iii
Forklar hvordan aerob reoksidasjon av cytosolisk NADH kan gi opphav til ca.
2 eller ca. 3 ATP per NADH som reoksideres. Bruk gjerne en figur.
Oppgave G (15 vekttall)
Ved sammenligning av DNA-sekvenser fra to individer finnes det følgende hovedklasser
av genetisk variasjon: Enkeltbasevariasjon, mikrosatelitter, minisatelitter og strukturell
variasjon inkludert kopitallsvariasjon.
20. Gi en kort beskrivelse av hver av klassene.
En genetisk polymorfisme med to alleler (A og a) finnes i en populasjon.
21.
a.
Hva menes med begrepet polymorfisme?
b.
Hvilke genotyper finnes i populasjonen?
c.
Bruk Hardy-Weinberg likevekt til å beregne genotypefrekvensene i en populasjon for
en polymorfisme med to alleler hvor allelfrekvensen for det ene allelet (A) er 75% og
for det andre allelet (a) er 25%.
22.
Hvordan vil seleksjon virke på en mutasjon som gir X-bundet recessiv sykdom?
En kromosomundersøkelse av en frisk kvinne som nylig mistet et barn like etter fødsel ble
gjennomført. Kvinnens karyotype var 46, XX, t(6;17)(q23.1;q21.1).
23.
a.
Forklar hva karyotypebetegnelsen beskriver.
Den typen kromosomavvik som kvinnen har er ofte ikke sykdomsgivende.
b.
Forklar hvorfor kromosomavviket til kvinnen kan være årsaken til at
hun fødte et alvorlig sykt barn.
c. Kan kvinnen ifølge norsk lov få tilbud om prenatalundersøkelse i neste
svangerskap, og i tilfelle under hvilke forutsetninger?
Oppgave H (10 vekttall)
LDL-reseptoren formidler opptak av kolesterol.
24.
Forklar hvordan kolesterol blir tatt opp fra det ekstracellulære miljøet og til slutt frigjort
som fritt kolesterol i cellens cytosol.
Lysosomet inneholder mange forskjellige hydrolytiske enzymer som katalyserer
nedbrytning av de fleste makromolekyler.
25.
a.
Hvordan blir lysosomale enzymer levert til lysosomet fra golgikomplekset? Nevn de
to viktige transport/sorteringssignalene som er involvert.
b.
Hva hadde skjedd hvis enzymene i lysosomet lekket ut i cytosol? Begrunn svaret.
Hos osteoklaster kan lysosomer smelte sammen med plasmamembranen slik at de
hydrolytiske enzymene blir frigjort fra cellen.
c.
Hvilken funksjon har denne prosessen?
26.
a.
b.
Figuren (vedlegg) viser et elektronmikroskopisk bilde av en celle.
Hva slags celle er dette?
Hvilke strukturer peker pilene A-D (E?) på?
Oppgave I (8 vekttall)
27.
Forklar hvorfor kollagenfibre ikke dannes intracellulært.
28.
Angi ulike proteiner og deres funksjoner i ekstracellulær matriks.
29.
Angi struktur og funksjon av basalmembranen.
Oppgave J (7 vekttall)
30.
a.
b.
c.
Bruk en serie med tverrsnittstegninger til å vise hvordan nevruleringsprosessen foregår og
hvordan den gir opphav til nevralrøret. Ta med i tegningene både somitter og notochord
(ryggstreng/chorda dorsalis) i riktig forhold til nevralrøret.
Angi nevrallistcellenes opprinnelse og deres endelige bestemmelsesteder.
List opp minst 3 derivater (celletyper eller vevstyper) som nevrallisten gir opphav til.
Det medisinske fakultet, Oslo, 15. februar 2015
Ivar Walaas______________________
Signatur leder av eksamenskommisjon
Side 6 av 7
Vedlegg 1 – Kontinuasjonseksamen, MEDSEM/ODSEM/ERNSEM2 – Høst 2014
Side 7 av 7
1
Sensorveiledning
Kontinuasjonseksamen,
MEDSEM/ODSEM/ERNSEM2 – Høst 2014
Onsdag 18. februar 2015 kl. 09:00-15:00
Oppgave A (12 vekttall).
1.
2.
3.
4.
5.
Purinbasene i DNA og RNA er adenin og guanin. Pyrimidinbasene i DNA er
thymin og cytosin. Pyrimidinbasene i RNA er uracil og cytosin. Nukleotider
består av en deoxyribose eller ribose, en eller flere fosfat bundet til 5’-atomet
på deoxyribose/ribose og en nitrogenbase (purin eller pyrimidin) bundet til 1’atomet på deoxyribosen/ribosen. Nukleosider er som nukleotider, men
mangler fosfat bundet til 5’-atomet på deoxyribose/ribose.
Feilinkorporert base/nukleotid ved 3’-enden av den voksende DNA-tråden
under DNA-replikasjonen blir fjernet ved hjelp av 3’- til 5’-exonukleaseaktivitet
forbundet med DNA-polymerasen. Deretter blir korrekt base/nukleotid
inkorporert.
Tetrahydrofolat er et vitamin/koenzym som inngår i 2 reaksjoner under
dannelsen av purinnukleotider. Tetrahydrofolat fungerer som en
enkarbonbærer og bidrar med 2 karboner til purinringen.
Aktivering og kobling av aminosyrer til deres respektive tRNA-molekyler skjer
ved hjelp av enzymene aminoacyl-tRNA syntetaser. Disse enzymene
katalyserer følgende reaksjoner: aminosyre + tRNA + ATP  aminoacyltRNA + AMP + PPi. Studentene bør beskrive at det er karboksylsyregruppen
på aminosyren som bindes til 3'-enden på tRNA.
Du benytter cDNA-klonen fordi den ikke inneholder noen introner. Bakterier
kan ikke utføre spleising.
Oppgave B (8 vekttall).
6.
7.
Det er vanligst at arvelig kreft skyldes mutasjoner i tumorsuppressorgener
(TSG). Årsaken til dette er at effekten av mutasjoner i TSG er recessive, dvs
du må ha mutasjoner i begge allelene for at det skal bidra til kreftutvikling.
Kreft utvikles først når begge allelene er mutert. Effekten av mutasjoner i
onkogener er dominante, dvs mutasjon i det ene allelet er nok til å bidra til
kreftutvikling. Et foster med en arvelig mutasjon (altså i alle kroppens celler) i
et onkogen vil som regel ikke kunne gå gjennom normal fosterutvikling og
dermed ikke fødes.
Hypertrofi er betegnelsen på at et vev/organ vokser i størrelse på grunn av at
cellene i vevet/organet blir større. Apoptose er programmert celledød, og
denne prosessen regulerer antall celler i et vev/organ. Mens hyperplasi (økt
antall celler i et vev/organ) kan skyldes redusert apoptose, vil altså hypertrofi
ikke kunne skyldes endret apoptose.
2
Oppgave C (7 vekttall)
8.
Hvis signalet fører til endret funksjon av proteiner som allerede er til stede i c
ellen, vil signalet gå fort. Et typisk eksempel er glukagon som aktiverer en
heteromert G-proteinkoblet reseptor som i sin tur aktiverer adenylatsyklase slik
at man får dannet mye cAMP. cAMP aktiverer PKA som fosforylerer og
aktiverer/inaktiverer mange metabolske enzymer som allerede er til stede i
cellen. Man får som resultat en rask nedbrytning av glykogen. Det er også
riktig hvis studentene nevner andre ligander som via membranreseptorer gir
andre sekundære budbringermolekyler og aktivering av andre kinaser.
Hvis det ekstracellulære signalet fører til aktivering av transkripsjon og
påfølgende proteinsyntese slik at nye proteiner (effektorproteiner) kan dannes,
tar dette lenger tid. Et typisk eksempel er signalering via steroidhormonene
som ved binding til sin intracellulære reseptor fungerer som en
transkripsjonsfaktor. Den biologiske responsen kommer som følge av at nye
proteiner dannes.
9.
Endotelcellen kan motta et nervesignal hvor nerveterminalen avgir acetylkolin
som binder og aktiverer en metabotrop acetylkolinreseptor. Denne reseptoren
er en heterogen G-proteinkoblet reseptor som stimulerer fosfolipase C slik at vi
får diacylglycerol, IP3 og Ca2+. Ca2+ aktiverer NO synthase i endotelcellen som
syntetiserer NO fra arginin.
NO diffunderer ut av endotelcellen og inn i glatte muskelceller som omgir
åreveggen. Inne i den glatte muskelcellen vil NO bindes til cytosolisk guanylyl
syklase som derved blir aktivert og lager cGMP fra GTP. cGMP binder og
aktiverer PKG som fosforylerer en rekke proteiner som bl.a. fører til at Ca 2+
nivået synker og muskelcellen slapper av.
Oppgave D (7 vekttall)
10.
a. Diffusjon gjennom lipidlaget. Fettløslige stoffer kan løse seg i det dobbelte
lipidlaget, som da kan passeres ved diffusjon. Dette er transport med stoffets
konsentrasjonsgradient (fra høy til lav konsentrasjon) og eksempler kan være
steroidhormoner, fettsyrer, NO, CO2 og O2.
b. Diffusjon gjennom vannfylte proteinkanaler. Ionekanaler består av
gjennomgående proteiner som danner vannfylte kanaler tvers gjennom
membranen og virker som diffusjonsveier for hydrofile stoffer. Den passive
transporten av ioner gjennom ionekanalene styres både av
konsentrasjonsforskjellen og elektrisk spenningsforskjell mellom innsiden og
utsiden av cellen. Den elektrokjemiske gradienten uttrykker i hvilke retning den
passive transporten vil skje hvis ionene har mulighet for å trenge gjennom
membranen.
3
c. Binding til transportproteiner (fasilitert diffusjon-med konsentrasjonsgradienten).
Flere hydrofile molekyler er for store til å passere gjennom ionekanaler og
transporteres passivt gjennom membranen ved hjelp av transportproteiner. Når
et molekyl bindes til et transportprotein på den ene siden av membranen sluses
molekylet gjennom membranen vha transportmolekylets konformasjonsendring
som frigjør molekylet på den andre siden av membranen.
11. Besvarelsene forventes å inneholde: Transmittersyntese i terminalenes
cytoplasma; transport og lagring av transmitter i synaptiske vesikler; SNARE-mediert
forberedelse (priming) av synaptiske vesikler inn i det frisettbare vesikkellager (RRP);
Ca2+-avhengig exocytose av synaptiske vesikler; Na+-avhengig reopptak av
transmitter fra ekstracellulærvæske tilbake inn i nerveterminalens cytoplasma.
12. Na+-K+-pumpen pumper 3 Na+ ioner ut og 2 K+ ioner inn i cellen, noe som
fremkaller et relativt overskudd av negativ ladning på innsiden av cellemembranen.
Blokk av pumpen svekker den sterke opphopning av positiv ladning (Na+-ioner) på
utsiden av membranen, og det negative membranpotensialet som normalt finnes på
innsiden blir svakt depolarisert tilbake mot nøytral ladning.- K+-kanaler, der vanligvis
kalium-lekkasjekanalene er de dominerende, tillater når de åpnes at K+-ioner kan
strømme ut og ta med seg positiv ladning ut av cellen, som derfor hyperpolariseres
(pga den kjemiske konsentrasjonsgradienten for kalium-ioner). Blokk av disse
kanalene fører til at denne utstrømming hindres, en relativ opphopning av positiv
ladning oppstår intracellulært, og en betydelig depolarisering oppstår.
Oppgave E (10 vekttall)
13.
a.. Proteiner folder seg for å komme i en energisk gunstig (lav energi, høy stabilitet)
tilstand.
b. Hydrogenbinding, ioniske interaksjoner, hydrofobe bindinger, Van der Waals
krefter.
c. Tilfeldige sløyfer, alfa heliks, sløyfer eller svinger, beta plater (beta-ark).
d. Normalt prion
e. Unormalt prion
f. Farlige prioner binder seg til normale prioner og konverterer deres konformasjon fra
en hovedsakelig alfa-heliks form til beta-ark form, som akkumuleres i hjernen og er
toksisk for nevroner.
14.
a. Allosterisk regulering: Kontroll av enzymets aktivitet ved binding av stoffer eller
proteiner til et annet område av enzymet enn det aktive setet, også kalt et
allosterisk sete. Allosteriske proteiner kan ha et eller flere allosteriske seter og
har ofte to eller flere underenheter. Binding av et substratmolekyl til et
allosterisk enzym vil påvirke tendensen til å binde et neste substratmolekyl
(homotrop effekt), og bindingen av et regulatormolekyl på et eget sete vil
4
påvirke bindingen av substratet på sitt sete (heterotrop effekt). Effekten
formidles via endringer i proteinets romlige struktur (konformasjon).
b. Feedback regulering - et produkt i en reaksjonsvei hemmer eller stimulerer et
tidligere trinn i samme reaksjonsvei.
Oppgave F (15 vekttall)
15.
Sitronsyresyklus er gjenstand for metabolsk regulering.
a. Skisser reaksjoner som er regulerer flyten gjennom sitronsyresyklus (formler er
ikke
nødvendig). Angi hvordan disse reaksjonene er forskjellige i forhold til øvrige
reaksjoner i sitronsyresyklus hva angår termodynamiske egenskaper.
Svar: Flytregulerende reaksjoner og assosierte regulatormolekyler er indikert i fig.
Acetyl-CoA
Øvrige reaksjoner er tilnærmet likevektsreaksjoner ved fysiologiske betingelser.
Rødt: Hemming . Grønt: Aktivering
b. Beskriv og forklar hvordan hvert av de følgende forhold i den mitokondrielle
matriks vil påvirke oksidasjonen av pyruvat gjennom sitronsyresyklus:
I. Størrelsen på forholdet [NADH]/[NAD+] er høyt.
Svar: Hemme, både PDH og isositrat DH og -ketoglutarat DH hemmes.
II. Størrelsen på forholdet [ADP]/[ATP] er høyt.
Svar: Stimulere. Stimulering av PDH og isositrat DH.
III. Størrelsen på forholdet [acetyl-CoA]/[CoA] er høyt.
Svar: Hemme fordi høy [acetyl-CoA] vil hemme PDH.
IV. [sitrat] er unormalt høy.
Svar: Hemme, fordi sitratsyntase hemmes av høy [sitrat].
c. Forklar hvorfor sitronsyresyklus bare vil fungere under aerobe betingelser.
Svar: Under anaerobe betingelser akkumulerer NADH og FADH2 fordi
reoksidasjon via elektrontransportkjeden ikke er mulig. Høy [NADH] hemmer
5
hastighetsbegrensende reaksjoner. I tillegg blir NAD+ og FAD manglende fordi
disse nå hovedsakelig foreligger i redusert form.
16.
Mange av metabolismens reaksjoner har en G-verdi omkring 0, mens andre har en G-verdi
<< 0.
a. Hvilke konsekvenser har slike forskjeller i G-verdier for reaksjonenes likevektskonstanter?
Svar:
Når G<<0 ligger reaksjonslikevekten langt over mot
høyre side (det dannes mye av
produktet B); derfor blir nå
Keq>> 1.
6
Mange av metabolismens reaksjoner blir spontane fordi de fungerer som
termodynamisk koblede reaksjoner.
17. Forklar hva dette innebærer og illustrer prinsippet med et eksempel for en
reaksjon som bruker ATP og en reaksjon som danner ATP.
Svar: En ikke-spontan reaksjon blir spontan fordi den er via sin reaksjonsmekanisme
er koblet til en spontan reaksjon (oftest hydrolyse av ATP eller av et annet
høyenergetisk substrat). Nettoreaksjonen blir derved spontan. Dette er prinsippet for
bruk av ATP til å drive en biokjemisk reaksjon.
Eksempel: Heksokinase reaksjonen (eller en annen reaksjon som bruke ATP).
Dette kan reverseres slik at resultatet blir fosforylering av ADP til ATP – og er
prinsippet for fosforylering på substratnivå. Nå kreves et alternativt høyenergetisk
substrat som kilde til energi. Fosfoenolpyruvat (PEP) er et slikt substrat.
Pyruvatkinasereaksjonen et eksempel, alternativt fosfoglyseratkinasereaksjonen. Her
vises pyruvatekinasereaksjonen:
Mitokondriell respirasjon blir påvirket av en frikopler, for eksempel 2,4-dinitrofenol.
18. Forklar hvorfor frikopling fører til stimulering av mitokondrienes O2-forbruk
samtidig som mitokondriell syntese av ATP opphører.
Svar: En frikopler er en svak syre som frakter H+ over den indre mitokondrielle
membranen (IMM). Fordi IMM nå blir proton «permeabel», blir flyten av protoner
gjennom protonkanalen i den mitokondrielle ATPasen dramatisk redusert.
Følgelig opphører mitokondriell syntese av ATP. Frikoplerens transport av
protoner medfører at protongradient over IMM blir forbrukt, hvilket registreres av
protonpumpene i elektrontransportkjeden, som kompenserer ved å pumpe
protoner ut av mitokondriell matriks. Til dette kreves energi, dvs flyt av elektroner
fra NADH og FADH gjennom elektrontransportkjeden til O2 i kompleks IV.
Følgelig stimuleres oksidasjon av substrater og derved også mitokondriell
respirasjon(O2-forbruk).
Side 6 av 11
7
Når glykolysen er aktiv dannes cytolisk NADH.
19. Beskriv og forklar hvordan cytosolisk NADH reoksideres under:
I. Anaerobe betingelser.
Svar: NADH H+ reoksideres av LDH.
II. Aerobe betingelser.
To muligheter; malat-aspartat – eller
-glyserofosfatshuttlen.
Side 7 av 11
8
c. Forklar hvorfor aerob reoksidasjon av cytosolisk NADH kan gi opphav til ca. 2
eller ca. 3 ATP per NADH.
Svar: Malat-aspartatshuttelen gir opphav til mitokondriell NADH H+ (som
ved reoksidasjon gir ca. 3 ATP), mens -glyserofosfatshuttlen gir opphav til
mitokondriell FADH2 (som ved reoksidasjon gir ca. 2 ATP).
Oppgave G (15 vekttall)
20.
Enkeltbasevariasjon, SNV, involverer et enkelt basepar.
Mikrosatelitter: short tandem repeat (STR) er korte repetisjonsenheter (ofte 1-10bp),
gjentatt etter hverandre i et locus. F. eks. (CA)n der n varierer fra allel til allel.
Minisatelitter: variable number of tandem repeat (VNTR) er lengre repetisjonsenheter
(<10bp-100bp), gjentatt etter hverandre i et locus. F. eks. (CGGCGGGAGG)n der n
varierer fra allel til allel.
Kopitallsvariasjon: Områder på opptil flere hundre tusen basepar, kopiert to eller flere
ganger på samme sted i genomet. Annen strukturell variasjon som er nevnt i
forelesninger er inversjoner.
21.
a) Polymorfisme er en genetisk variasjon, dvs at nukleotidsekvensen varierer
mellom individer. For å bli definert som en polymorfisme skal de to variantene
(allelene A og a) ha en allelfrekvens på over 1%.
b) En polymorfisme med to varianter (A og a) vil forekomme i tre kombinasjoner
(genotyper) hos individer i en populasjon (AA, aa eller Aa). AA og aa genotypene
kalles homozygote, mens Aa benevnes heterozygot.
c) Ved HW likevekt er sammenhengen mellom genotypene gitt ved p 2+2pq+q2=1. p
er allelfrekvensen til det ene allelet (f.eks A) og q er allelfrekvensen til det andre
allelet (a). Frekvensen av de ulike genotypene i populasjonen blir da:
AA homozygote: p2=0,752= 0,5625 (dvs 56,25%)
Aa heterozygote: 2pq=2x0,75x0,25 = 0,375 (dvs 37,5%)
aa homozygote: q2=0,252= 0,0625 (dvs 6,25%)
22.
Ved X-bundet recessiv sykdom vil det være seleksjon mot X kromosomet hos menn
(da menn som får mutasjonen på sitt X kromosom vil rammes av sykdommen (gitt
100% penetrans)), mens de fleste X kromosomene med mutasjon hos kvinner vil
befinne seg hos bærere og ikke hos affiserte kvinner (da de må få mutasjonen på
begge sine kromosomer for å bli rammet av sykdommen). Det vil ved X-bundet
recessiv sykdom altså være seleksjon som virker på ca 1/3 av X kromosomene.
Side 8 av 11
9
23.
a) Oppgaven beskriver en kvinne som er bærer av translokasjonskromosomer som
inneholder materiale fra to ikke-homologe kromosomer, i dette tilfellet kromosom
6 og 17. Det ene translokasjonsbruddpunktet er i det cytogenetiske båndet 23.1
på den lange armen av kromosom 6, og det andre er i bånd 21.1 på den lange
armen av kromosom 17.
b) Kvinnen vil kunne danne gameter med ubalansert kromosominnhold. Dette fordi
det ved homolog paring av translokasjonskromosomene med de normale
kromosomene dannes en tetravalent i metafasen i den 1. meiotiske delingen (se
figuren under). Ved 2:2 segregasjon av kromosomene som er involvert i
translokasjonen dannes de seks gametene som er vist I figuren. I tillegg kan det
skje non-disjunction med 3:1 og 4:0 fordeling av kromosomene.
c) Kvinnen vil ha økt risiko for å få barn med kromosomavvik. Hun vil derfor kunne
få tilbud om prenatalundersøkelse i neste svangerskap. Ved en slik undersøkelse
har hun krav på genetisk veiledning før, under og etter undersøkelsen.
Oppgave H (10 vekttall)
24. Kolesterol er ekstremt hydrofobt, og kan ikke fraktes fritt i blodet. Istedenfor er
kolesterol pakket in i LDL-partikler. LDL binder til LDL-reseptorer på cellens overflate.
LDL-reseptor blir konstitutivt opptatt av reseptor-formidlet endocytose, slik at LDL
bundet til LDL-reseptor blir fort internalisert. Endocytotiske vesikler smelter sammen
med endosomer. Her er pH litt lavere, og det medfører at LDL blir frigjort fra
reseptoren. LDL-reseptor blir resirkulert til celleoverflaten. LDL går videre til
lysosomet (modning av endosomer). Her finnes det hydrolytiske enzymer som bryter
ned proteindelen av LDL. Fritt kolesterol kan diffundere over lysosom-membranen og
inn i cytosol.
25.
a) I golgikomplekset blir en signalflekk gjenkjent av et enzym (GlcNAcSide 9 av 11
10
fosfotransferase) som setter en fosfatgruppe på 6-karbon av en mannose. Mannose6-fosfat blir gjenkjent av M6P-reseptor som blir pakket inn i vesikler i trans-golgi
sammen med sin cargo. Disse vesikler blir levert til endosomer og så til lysosomer
b) Ikke så veldig mye – enzymene fungerer optimalt ved pH 6. Ved pH 7.2
(cytosolens pH) fungerer de ikke. Det er en sikkerhetsmekanisme for å beskytte
cellen mot slik lekkasje.
c) De brukes for å bryte ned den organiske delen av benvev (osteoid).
26.
a) makrofag
b)
A: cellekjerne (ekstendert kromatin kan også godtas)
B: ru ER
C: fagosom/makropinosom – viktigst er her at studentene forstår at det er noe
som er blitt tatt opp av makrofagen
D: lysosom (det kunne også argumenteres at det er et fagolysosom eller sent
endosom, men endosom/tidlig endosom godtas ikke).
Oppgave I (8 vekttall)
27.
Kollagen trippelhelix dannes intracellulært med propeptider påhektet på Nterminal og C-terminal ende. Kollagenmolekyler med propeptider kan ikke danne
fibre. Propeptidene klippes av ekstracellulært før dannelsen av fibriller og fibre.
28.
Ulike kollagener gir vevet strekkstyrke i f.eks sener, hud og basalmembran.
Proteoglykaner (proteiner bundet til glykosaminoglykaner) motstår kompresjon, virker
som molekylfilter, fungerer som reservoir for signalmolekyler og har smørefunksjon
f.eks. i ledd. Elastin er et elastisk protein som fungerer som «strikk» i f.eks. lunge og
arterier. Fibronektin er et bindingsmolekyl som har bindingsseter for ulike
matrikskomponenter.
.
29.
Overgangssone mellom ulike vev og omliggende bindevev. Består
hovedsakelig av laminin, kollagen IV, nidogen og proteoglykan i et nettverk.
Basalmembranen fungerer som feste til bindevevet. Den fungerer som filter for
molekyler og celler. Den bidrar også til å strukturere vevet den omgir.
Oppgave J (7 Vekttall)
30.
Kort sagt dannes nevralrøret, med nevrallist som mest dorsal komponent, som følge
av sammenrulling og invaginering av nevralplaten, der nevrallistanleggene ligger
mest lateralt. Når de to nevrallistanleggene møtes under sammenrulling av
nevralplaten, smelter disse sammen slik at det dannes et rør av nevroektoderm.
Side 10 av 11
11
Dette snøres av og synker ned som nevralrøret under overflateektodermen.
Nevrallistanleggene ligger da som den mest dorsale delen av nevralrøret (IKKE, som
antydet i enkelte lærebøker, som en separat struktur!). Nevrallist-cellene skiller seg
deretter fra nevralrøret (dette må innebære nedregulering av
celleadhesjonsmolekyler som ellers ville holdt dem tilbake i epitelet som nevralrøret
består av), og vandrer ut i periferien som mesenchym, nærmere definert som
”ectomesenchym” for å understreke deres ektodermale opprinnelse.
Nevrallisteceller gir opphav til (3 av disse må nevnes):
Perifere ganglier (sensoriske ganglier)
Perifere ganglier (autonome ganglier)
Enteriske nerveceller i tarmsystemet
Binyremargsceller som frigjør adrenalin til blodet (endokrine celler)
Schwannceller som danner myelin rundt perifere nerver
Chondrocytter som danner brusk (og senere benvev) i mestparten av den fremre
delen av kraniet og mandibula (ansiktsskjelettet)
Knoklene i det indre øret
Glattmuskelceller i hode- og halsområdet
Pulpa i tannanleggene
Deler av thymus, thyroidea og parathyroidea
Bindevev som danner septum i truncus arteriosus i hjertet
Endotel i aorta.
Det medisinske fakultet, Oslo, 15. februar 2015
Ivar Walaas______________________
Signatur leder av eksamenskommisjon
Side 11 av 11