Kontinuasjonseksamen, MEDSEM/ODSEM/ERNSEM2 Høst Onsdag 18. februar 2015 kl. 09:00-15:00

Transkript

1 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. Hvilke puriner og pyrimidiner finnes i henholdsvis RNA og DNA? Hvordan er henholdsvis nukleotider og nukleosider bygget opp? 2. Hva menes med korrekturlesing (proofreading) i forbindelse med DNA-replikasjon? 3. Forklar hvordan tetrahydrofolat inngår i syntesen av purinnukleotider. 4. Gjør rede for kobling av aminosyrer til deres respektive trna-molekyler. 5. 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. Er det vanligst at arvelig kreft skyldes mutasjoner i onkogener eller i tumorsuppressorgener? Begrunn ditt svar. 7. Forklar hvorfor endret regulering av apoptose ikke er årsak til hypertrofi. Oppgave C (8 vekttall) 8. 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. 9. 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.

2 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?

3 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 << 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.

4 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?

5 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. Figuren (vedlegg) viser et elektronmikroskopisk bilde av en celle. a. Hva slags celle er dette? b. 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. 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. b. Angi nevrallistcellenes opprinnelse og deres endelige bestemmelsesteder. c. List opp minst 3 derivater (celletyper eller vevstyper) som nevrallisten gir opphav til.

6 Det medisinske fakultet, Oslo, 15. februar 2015 Ivar Walaas Signatur leder av eksamenskommisjon Side 6 av 7

7 Vedlegg 1 Kontinuasjonseksamen, MEDSEM/ODSEM/ERNSEM2 Høst 2014 Side 7 av 7

8 1 Sensorveiledning Kontinuasjonseksamen, MEDSEM/ODSEM/ERNSEM2 Høst 2014 Onsdag 18. februar 2015 kl. 09:00-15:00 Oppgave A (12 vekttall). 1. 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. 2. 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. 3. 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. 4. 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 + PP i. Studentene bør beskrive at det er karboksylsyregruppen på aminosyren som bindes til 3'-enden på trna. 5. Du benytter cdna-klonen fordi den ikke inneholder noen introner. Bakterier kan ikke utføre spleising. Oppgave B (8 vekttall). 6. 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. 7. 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.

9 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 Ca 2+. Ca 2+ 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.

10 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); Ca 2+ -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

11 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 FADH 2 fordi reoksidasjon via elektrontransportkjeden ikke er mulig. Høy [NADH] hemmer

12 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.

13 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 O 2 -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 O 2 i kompleks IV. Følgelig stimuleres oksidasjon av substrater og derved også mitokondriell respirasjon(o 2 -forbruk). Side 6 av 11

14 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

15 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 FADH 2 (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+q 2 =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: p 2 =0,75 2 = 0,5625 (dvs 56,25%) Aa heterozygote: 2pq=2x0,75x0,25 = 0,375 (dvs 37,5%) aa homozygote: q 2 =0,25 2 = 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

16 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 (GlcNAc- Side 9 av 11

17 10 fosfotransferase) som setter en fosfatgruppe på 6-karbon av en mannose. Mannose- 6-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 N- terminal 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 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

18 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