ERF1206 Molecular Genetics Exam 2016 PDF

ERF1206 Sameindaerfðafræði Vorpróf 2016 ERF1206 Sameindaerfðafræði Vorpróf Viðskipta og raunvísindasvið Auðlindadeild Líftækni 27. apríl 2016 Kl. 14:00 – 17:00 Kennarar: Kristinn P. Magnússon (GSM: 891 8778) og Oddur Þ. Vilhelmsson bls. 1 af 10 ERF1206 Sameindaerfðafræði Vorpróf 2016 A. Krossaspurni...

ERF1206 Sameindaerfðafræði Vorpróf 2016 ERF1206 Sameindaerfðafræði Vorpróf Viðskipta og raunvísindasvið Auðlindadeild Líftækni 27. apríl 2016 Kl. 14:00 – 17:00 Kennarar: Kristinn P. Magnússon (GSM: 891 8778) og Oddur Þ. Vilhelmsson bls. 1 af 10 ERF1206 Sameindaerfðafræði Vorpróf 2016 A. Krossaspurningar (24%) (einungis eitt rétt svar). 1. (2%) Hvað einkennir mas2 stýrillinn sem er gagnlegur í rótarseytun (rhizosecretion)? a. Er sveppa sérhæfur b. Er vefsérhæfur stýrill c. Er örvanlegan stýrill d. Er umritunarstjórnanlegan stýrill e. Er öflugur sívirkur stýrill 2. (2%) Hvað kallast stofnfrumur sem eru búnar til úr líkamsfrumum? a. induced pluripotent stem cells (iPSCs) b. cancer stem cells (CSCs) c. adult-derived stem cells (ASCs) d. human embryonic stem cells (hESCs) e. amniotic fluid-derived stem cells 3. (2%) Til að “Reporter gene” nýtist við að skoða hvort genaferja virki og sé innlimuð í frumu þarf: a. einn ákveðinn stýril sem getur tjáð Reportergenið. b. starfhæfan stýril með umritunarþætti sem genaferjan tjáir. c. öflugan stýril með hvata d. stýril sem umritunarþættir viðkomandi frumur geta virkjað e. Luciferasa 4. (2%) Efnasambandið Acetosyringone er framleitt við ákveðnar aðstæður: a. af A. tumefaciens við sýkingu til að slá út ónæmiskerfi plöntunar b. af plöntunni við sýkingu A. tumefaciens sem örvar vir gen c. af plöntunni við sýkingu A. tumefaciens og er notað sem næring d. af plöntunni sem virkar sem skordýraeitur e. þegar opine er breytt í næringarefni 5. (2%) Pegaptanib er aptamer sem stöðvar nýæðamyndun í auga, t.d. í ellihrörnun í augnbotnum, með því að: a. bindast sértækt antisense mRNA b. bindast sértækt heparin bindisvæði AMD165 prótínsins c. bindast sértækt stjórnröð VEGF165 prótínsins d. bindast sértækt heparin bindisvæði VEGF165 prótínsins e. bindast sértækt háræðum i augnbotnum bls. 2 af 10 ERF1206 Sameindaerfðafræði Vorpróf 2016 6. (2%) Hver eftirfarandi aðferða hentar best við að hanna tilraun þar sem skilyrt genaþöggun (conditional knockdown) er notuð? a. CRISPR Cas9 b. Örvanleg mótefnatjáning c. Cre-loxP d. iCon kd e. antisense oligo 7. (2%) Hvað er „knock out“ / „knock down“? a. slá út virkni gens / minnka genatjáningu b. slá andstæðinginn út úr hringnum / rota andstæðinginn c. banka út / banka niður d. örva genatjáningu á yfirborði frumu / minnka genatjáningu e. slá út genatjáningu / skipta út geni 8. (2%) Ensímið fat-1 sem er að finna í C. elegans hefur eftirfarandi virkni: a. Er notað í bjórgerð b. Breytir omega 6 i omega 3 fitusýrur c. Breytir omega 3 í omega 6 fitusýrur d. Afoxar omega 3 fitusýrur e. Hindrar uppsöfnun á fitusýrum 9. (2%) Hver eftirfarandi fullyrðinga um áfanga í sögu líftækninnar er röng? a. 1943: Penicillin er framleitt á iðnaðarskala b. 1953: Watson og Crick ákvarða byggingu DN c. 1970: Fyrsti restriction endonuclease einangraður d. 1971: PCR aðferðin lýst í vísindatímariti e. 2009: FDA samþykkir fyrsta lyfið í erfðabreyttu dýri (geit) 10. (2%) Hvað konur þróuðu CRISPR Cas9 aðferðina? a. Barbara McClintock of Rosalind Franklin b. Dorothy Crowfoot Hodgkin of Susan Lindquist c. Suzanne Cory og Joan Steitz d. Jennifer Doudna og Emmanuelle Charpentier e. Elizabeth Blackburn of Margaret Leslie Collard bls. 3 af 10 ERF1206 Sameindaerfðafræði Vorpróf 2016 11. (2%) Hlutverk Dicer og RISC felast í að: a. að klippa shRNA, gRNA og para við mRNA b. umrita antisense RNA c. klippa skerðiensím í bakteríum d. virkja CRISPR Cas9 e. að útbúa siRNA, ssRNA og para við mRNA 12. (2%) Ofurtjáning á ILGF-1 er algeng í illkynja glioma. Þessi mynd er til vitnis um: a. b. c. d. sívirka tjáningu sem stjórnar skautun í krabbafrumum örvanlega tjáningu sem stjórnar Zn magni í krabbafrumum genaferju sem hefur áhrif á magn ZNSO4 örvanlega tjáningu á krabbabæligeni í krabbameinsvaldandi frumum e. örvanlega tjáningu á antisense genaafurð í krabbameinsvaldandi frumum bls. 4 af 10 ERF1206 Sameindaerfðafræði Vorpróf 2016 B. Hugtaka-, mynda- og aðferðaspurningar. (76%) 13. (6%) Rótarseytun (rhizosecretion) er ákjósanleg aðferð við prótínframleiðslu í plöntum. Útskýrið í fáeinum orðum hvernig raðbrigðin (recombinants) þrjú virka sem framleiða xylanase, GFP og alkaline phosphatase. Af hverju er SP nauðsynlegt? 14.(6%) Útskýrið hlutverk auðmerktu svæðanna í Ti plasmíðinu í A. Tumefaciens gera. bls. 5 af 10 ERF1206 Sameindaerfðafræði Vorpróf 2016 15. (6%) Lýsið hvernig SELEX (selective evolution of ligands by exponential enrichment) aðferðafræðin er notuð og í hvaða tilgangi. Myndin sýnir fyrstu skrefin í aðferðafræðinni. Bætið gjarnan við skrefunum sem vantar á myndina. 16. (8%) CRISPR Cas9 aðferðin er öflugt tól til að gera við erfðamengi. a. Hvað stendur CRISPR skammstöfunin fyrir? b. Hvað eru og hvað gera Cas9, PAM og gRNA? c. Lýsið aðferðafræðinni. d. Hvernig er hægt að nýta aðferðina í hagnýtum tilgangi? bls. 6 af 10 ERF1206 Sameindaerfðafræði Vorpróf 2016 17. (8%) Grunnaðferðir Meðfylgjandi mynd sýnir helstu þætti á dæmigerðri pUC ferju. Útskýrið hlutverk allra nafngreindra þátta á ferjunni. Hentar ferjan til bláhvítrar skimunar? Útskýrið. 18. (8%) Matvælalíftækni FlavrSavr tómatarnir sem voru á markaði um nokkurra ára skeið á 10. áratugi síðustu aldar voru erfðabreytt tómatayrki sem framleiðendur (líftæknifyrirtækið Calgene) sögðu bæði bragðbetri og með lengra geymsluþol en villigerðin. Viðbrögð markaðarins voru góð í fyrstu, en síðan fór að halla undan fæti í kjölfar umræðna um „Frankenfæði“. a) Hver var erfðabreytingin sem tómatarnir höfðu að geyma og hvernig var hún fengin fram? b) Nefnið helstu rök með og á móti erfðabreyttum matvælum. Hvað er „efnafræðilegt jafngildi“ (substantial equivalence) og hvernig tengist það þessum umræðum? 19. (11%) Setbeindar stökkbreytingar Skoðið vandlega meðfylgjandi mynd, sem lýsir lykilskrefum í vinnuferli við að búa til ákveðna gerð af stökkbrigði, og svarið að því loknu eftirfarandi: a) Hvers konar stökkbrigði er lokaafurðin og hver gæti hugsanlega verið tilgangurinn með stökkbreytingunni? b) SD stendur fyrir Shine-Dalgarno bindiset. Hvers vegna er þetta tiltekna SD-set merkt inn á myndina? Hverju myndi það breyta ef þetta tiltekna SD-svæði væri ekki varðveitt í stökkbrigðinu? bls. 7 af 10 ERF1206 Sameindaerfðafræði Vorpróf 2016 c) Í þessari rannsókn var meðal annars notast við flippase recognition target (FRT) raðir, en flippasi er ein gerð rekombínasa, það er ensíma sem hvata endurröðun (recombination) DNA. Að teknu tilliti til þess og með vísan í myndina, hvaða hlutverki mynduð þið ætla að FRT raðirnar þjóni í ferlinu? d) Er loka-stökkbrigðið þolið gagnvart kanamýsíni? Mynd með spurningu 3. bls. 8 af 10 ERF1206 Sameindaerfðafræði Vorpróf 2016 20. (6%) Jarðvegslíftækni. Erfðatækni nýtist víða. Til dæmis til jarðvegsbætingar. Útskýrið meðfylgjandi töflu: 21. (12%) Skilgreiningar. Svarið sex af eftirfarandi. Skilgreinið hugtökin og/eða útskýrið notagildi aðferðanna í stuttu máli. a) nodABCD genagengið. b) Villutítt PCR (error-prone PCR). c) Fosmíð (phosmid). d) Gagnveljanlegur marker (counterselectable marker). e) Stökkull (transposon). f) ptac. g) Uppbótartilraun (complementation). h) Jafngilidi efnasamsetningar (substantial equivalence). i) Rn (í rauntíma-PCR). 22. (5%) Rauntíma-PCR. Meðfylgjandi mynd er úr nýlegri grein þar sem rauntíma-PCR var beitt til að greina á milli tveggja náskyldra sýkla (frumdýr af ættkvíslinni Leishmania) í blóðsýnum. SYBR Green var notað til magnmælingar. Magnaður var upp hluti af hvatbera-DNA frumdýranna. a) Hvernig voru ferlarnir fengnir? Hvað merkja tölurnar á y-ásnum (-Rn)? b) Myndir A1, B1 og C1 sýna ferla sem ætla má að séu úr Leishmania frumdýrum af Viannia undirættkvísl, myndir A2, B2 og C2 úr Leishmania frumdýrum af Leishmania undirættkvísl. Á miðað við þessar upplýsingar, hvort myndu þið ætla að meðlimir Viannia eða Leishmania undirættkvíslar hafi hærra G/C-hlutfall í hvatbera? bls. 9 af 10 ERF1206 Sameindaerfðafræði Vorpróf 2016 Mynd með spurningu 6. Bónusspurning (getur gefið allt að 5% aukalega). „Jarðvegurinn“ á Mars er víðast hvar afar fínn vikurmulningur sem samanstendur að mestu af silíkötum, áloxíði og ýmsum fleiri málmoxíðum, en lífræn efni eru svo að segja ekki til staðar. Andrúmsloft Mars er þunnt og samanstendur að mestu af koldíoxíði (>95%), en hlutmergð köfnunarefnis er lág (