NORGES TEKNISK NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITETET Side 1 av 7 FAKULTET FOR NATURVITENSKAP OG TEKNOLOGI Institutt for biologi Faglig kontaktperson under eksamen: Anna Kusnierczyk EKSAMEN I: BI2015 DATO: 18.12.2006 Antall timer: 4 Studiepoeng: 7.5 Antall sider: 7 BOKMÅL Tillate hjelpemidler: ingen Sensurdato: 02.01.2007 VED SENSUR TELLER OPPGAVENE LIKT 1. Hvilke av følgende utsagn er ikke riktig? A. alle nuklein syrer har samme mengde ladning per enhet størrelse B. mindre fragmenter av DNA vil bevege seg relativt sett raskere til katode i ved gelelektoforese C. mindre fragmenter av DNA vil bevege seg relativt raskere sett til anode i ved gelelektoforese 2. For å forebedre separasjonen av korte fragmenter med lineært dobbelttrådet DNA, ville du: A. redusere agarosekonsentrasjonen i agarosegelen og redusere kjøretiden B. øke agarosekonsentrasjonen i agarosegelen og forlenge kjøretiden C. øke spenningen og redusere kjøretiden uten å forandre agarosekonsentrasjonen 3. DNA ligase finnes i alle organismer. Hvilke av følgende utsagn er ikke riktig når du tenker hvilen rolle ligase har i organismen og dets bruk i laboratoriet? A. rollen til DNA ligase er å reparere singeltrådet brudd (nicks) i sukkerfosfat-ryggraden i dobbelttrådet DNA og sette sammen korte DNA fragmenter produsert under DNA replikasjon i cellen B. DNA ligase krever eksponerte 3 -OH and 5 fosfat grupper C. T4 DNA ligase (fra bakteriofag T4) er ikke i stand å sette sammen "blunt" DNA ender. Til denne oppgaven må vi å bruke ligase fra E. coli 4. Hvilke(n) metode(r) kan brukes for å lage mange kopier av et bestemmt gen? A. PCR
B. kloning C. begge metoder 5. Poly-linker ("multiple cloning cite") er: A. kort DNA sekvens i kloningsvektorer som inneholder flere gjenkjennings/kutteseter for restriksjonsenzymer B. kort DNA sekvens i kloningsvektorer som inneholder flere gjenkjennings/kutteseter for restriksjonsenzymer og et gen som koder for antibiotikaresistens C. kort DNA sekvens i kloningsvektorer som inneholder flere gjenkjennings/kutteseter for restriksjonsenzymer og virulente gener (vir) 6. Tenk at du er interessert i å studere genet X fra Arabidopsisgenomet. Du vil gjerne finne ut i hvilket plantevev genet er uttrykk i. For å gjøre dette bestemmer du deg for å lage en transgen plante med konstruksjon som utnytter et reportergen, som koder for YFP (Yellow Fluorescent Protein). Hvilken av genkonstruksjonene nedenfor ville du benyttet deg av? A. 35S:YFP-X (konstruksjon som gir fusjonsprotein YFP-X, med utrykk styrt av 35S promoter) B. Xpromoter:YFP (gen kodende for YFP bundet til promoter fra gen X) C. ingen av de to forslagene ovenfor egner seg 7. Genotype er et personlig genetisk fingeravtrykk. Vi vet at nøyaktigheten i rettsmedisinske analyser (d.v.s. evnen til å gjenkjenne forskjellen mellom to individuelle/ulike genotyper) øker jo flere loki som er analysert. I hvilken av de tre tilfellene nedenfor vil økt nøyaktighet kunne bidra til å skjelne genotypene til to personer som er:? A. eneggede tvillinger B. kloner C. søsken 8. I transgene planter som uttrykker 35S:YFPmTalin er YFP lokalisert til aktinfilamenter. Årsaken til dette er: A. 35S promoter (fra "cauliflower mosaic virus") gir veldig sterkt uttrykk i planteceller slik at det blir produsert mye protein, hvorav noe blir lokalisert til aktinfilamenter B. alle proteiner som er fremmede for cellen blir lokalisert i aktinfilamenter C. et aktinbindingsdomene fra muse-talin koblet til YFP sørger for lokalisering av YFP til aktinmikrofilamenter 9. I hvilket trinn i DNA isolasjon med "miniprep.-metoden" kan vi kvitte oss med cellerester, denaturert proteiner og kromosomalt DNA? A. under sentrifugering, etter tilsetting av løsning 3 med kalium acetat B. under fenol - kloroformekstraksjon C. under felling av DNA med etanol 10. PCR krever repeterende serie av sykler, hvor hver syklus består av denaturering av
templat, annealing av primerne til templat og elongering av primer ved hjelp av Taq polymerase. Hvilke av temperaturtrinnene nedenfor er mest optimal for PCR? A. 94 o C, 50 o -70 o C, 72 o C B. 72 o C, 50 o -70 o C, 94 o C C. 92 o C, 50 o -70 o C, 94 o C 11. Vi bruker E. coli til kloning, men bruker den ikke til transformasjon av A. thaliana. Hva er årsaken til det? A. E. coli bakterier er ikke kompetent B. E. coli har ikke virulente (vir) gener, som er nødvendig for plantetransformering C. E. coli har ikke et gen som koder for kanamycinresistens og det vil derfor være umulig å oppdage transgene planter etter transformasjon 12. Hva brukes til å oddelegge cellevegger ved protoplastisolering? A. W5 løsning B. konsentrert mannitol løsning C. enzymløsning som inneholder cellulase og macerozyme 13. Du skal sjekke DNA profil til en person ved å bruke bare to primerpar som flankerer to forskjellige loki med STRs (Short Tandem Repeats). Du kjører to PCR reaksjonene (med de to forkjellige primerpar) hver for seg, etter PCR blandes fragmentene og separeres ved hjelp av gelelektroforese. Du vet at lengden til alleleproduktene ikke kan være lik i fra begge STRs loki. Hvor mange bånd forventer du å se på gelen? A. 4 bånd B. mellom 2 og 4 bånd C. 2 bånd 14. Alle restriksjonsendonukleaser som brukes i kloning: A. bryter sukker-fosfatryggraden i DNA B. binder sammen fragmenter av DNA C. fjerner 5 fosfat grupper fra DNA fragmenter 15. Hvilke to ender av DNA kan ligeres sammen etter restriksjon kutting? A. to ender som hadde vært kuttet med to isoschizomers, som gjenkjenner samme sekvens men genererer forkjellige ender B. to ender som hadde vært kuttet med to forkjellige restriksjon endonukleaser, som genererer "blunt" ender C. to ender som hadde vært kuttet med to forkjellige restriksjon endonukleaser, som genererer ender med overheng 16. Etidium bromide er skadelig for helsen fordi: A. den ødelegger dobbeltrådet DNA via separasjon av de to trådene B. den legger mellom basepar i DNA/RNA og forhindrer replikasjon, transkripsjon og translasjon C. den ødelegger primært struktur til proteiner
17. Ved isolering av DNA (med "miniprep." prosedyre), tilsetter vi kalium acetat for å A. senke ph B. binde opp divalente kationer som for eksempel Mg 2+, som kan være kofaktorer for nukleaser C. fange denaturerte proteiner, kromosomalt DNA og cellerester i et saltdetergentkompleks (som dannes etter reaksjon mellom kalium acetat og SDS (natrium dodecyl sulfat) 18. Se for deg at Gen X har 3 exoner og 2 introner. Tenk at du har laget et primerpar som flankerer hele genet (fra og med første exon til og med siste exon). Du kjører så en PCR reaksjon hvor du bruker genomisk DNA og en PCR reaksjon hvor du bruker cdna (komplementært DNA, som er syntetisert i laboratoriet basert på sekvens fra isolert mrna). Du forventer: A. at PCR produkt fra genomisk DNA er kortere enn det fra cdna B. at PCR produkt fra genomisk DNA er større enn det fra cdna C. begge to har samme størrelse 19. Hva kjer under mikropartikkel-bombardering med Bio Rad/He Biolistic (kanon) når "macrocarrier" stopper ved stopping screen? A. sfæriske partikler av gull eller wolfram dekket med plasmid-dna løser seg fra "macrocarrierens" overflate og penetrerer plantevev B. plasmid DNA løsner fra sfæriske partikler av gull eller wolfram og penetrerer plantevev C. bakterie med plasmid DNA løsner fra "macrocarrierens" overflate og penetrerer plantevev 20. Under isoelektrisk fokusering (IEF) vil proteinene vandre mot en av polene A. så lenge det er et elektrisk felt over gelen B. helt til proteinene når sitt isoelektriske punkt (pi) hvor proteinene har netto ladning lik null C. helt til de når en bestemt ph i gelen hvor de blir denaturerte 21. En av de største forskjellene med proteinseparering ved hjelp av SDS PAGE eller IEF (isoelektrisk fokusering) er at: A. man ikke kan kjøre western blott/immunodeteksjon etter å ha kjørt IEF B. man ikke kan detektere proteinet etter å ha kjørt SDS PAGE, med western blott/immunodeteksjon fordi alle proteinene er denaturert C. man kan bare sjekke aktiviteten til proteinet etter IEF, fordi alle proteiner mister sin tertiære struktur etter SDS PAGE, men ikke etter IEF 22. Ved kjøring av barium-sulfatassay dannes det hvit utfelling som vises på IEF gelen. Dette skyldes: A. at myrosinase reagerer med sinigrin B. at isothicyanater reagerer med barium acetat C. at barium acetat reagerer med SO 4 2- ioner 23. GUS genet, som normalt sett ikke er til stede i plantegenomet kan brukes som reportergen
for lokalisering av for eksempel glukosinolat-myrosinasesystemet fordi: A. proteinet produsert av GUS genet gir blå farge i plantevev B. enzymet produsert av GUS genet kan reagere med myrosinase og produkt av denne reaksjonen gir blå farge i plantevev C. enzymet produsert av GUS kan visualiseres med tilsetning av substratet "X-gluc". 24. Hvilket utrykk/utsagn synes du beskriver best hva rekombinante proteiner er? A. rekombinante proteiner dannes ved at vektor/plasmid med ønsket gen transformeres inn i E. coli. E. coli vil tilføre ferdig translert protein de egenskapene som er nødvendige for affinitetsrensing B. rekombinante proteiner dannes ved at målgenet er under kontroll av en promoter som sikrer høyt utrykk og produksjon av ønsket protein. Dette gjør det enklere å affinitetsrense proteinet i ettertid C. rekombinante proteiner er proteiner som er produsert i et biologisk system som er ulikt dets naturlige biologiske system 25. Rekombinant genteknologi gjør det mulig å tilføre gen/proteinet man ønsker å studere ulike egenskaper. Hvordan utføres dette? A. ved kloning settes målgenet under kontroll av en promoter som sikrer høyt utrykk og produksjon av ønsket protein. Dette gjør det enklere å mikroskopere proteinet i ettertid B. ved kloning settes målgenet inn i en vektor/plasmid som overføres til E. coli ved transformasjon. E. Coli vil tilføre ferdig translert protein de egenskapene som er nødvendige for videre studier C. ved kloning tilføres målgenet ekstra translasjonssignaler/sekvens ved enten 5 enden eller 3 enden av genet. Ved translasjon gir dette utrykk av proteiner med ønskede tilleggsegenskaper som er nødvendige for videre studier 26. Hvis du ønsker å produsere/utrykke et protein med f.eks "GreenFluorecentProtein" (GFP) N-terminalt på et protein. Hva ville du blant annet ha sørget for når du klonet genet ditt inn en vektor? A. sørget for å slette naturlige/native start-kodonet i genet B. sørget for å fjerne/eliminere effekten av det native/naturlige stop-kodonet i genet ditt siden det utrykte proteinet skal ha GFP N-terminalt C. ikke nødvendig å fjerne/eliminere effekten av hverken stopp-kodon eller start-kodon siden GFP skal være N-terminal. ATG koder for aminosyren metionin samtidig som det er start-kodon. Nytt startkodon er plassert oppstrøms for det som blir GFP ved translasjon i vektor/plasmid. Gammelt start-kodon vil da kun kode for aminosyren metionin. Naturlig/nativt stopp-kodon må ikke fjernes siden de vil føre til at man får produsert protein med uønskede aminosyrer 27. En annen faktor som er viktig når man utfører kloning, er at genet man kloner, havner i
riktig "leseramme" i vektoren. Hvis vi tenker oss at vi har en vektor som kuttes med restriksjonsenzymet EcoRI: 5...,..., GGT, G/AA, TTC, TTG,...,..., 3 (N...,..., Gly, Glu,...,...,...,..., C) Over vises aktuell sekvens i vektor. / viser hvor EcoRI kutter i kodende tråd. I parentes under vises aminosyresekvensen for de ulike codonene i riktig leseramme i vektoren. Hvis vi skulle kutte et gen/insert med EcoRI for å videre ligere sammen vektor og insert senere. Hvilken sekvens under kan da kuttes med EcoRI for så å gi riktig leseramme? (Slik at codonene for Gly og Glu kommer i riktig leseramme med ATG i genet) A. 5 CACGAATTCATGAGT 3 B. 5 CACGAATTCAATGAG 3 C. 5 CCACGAATTCAAATG 3 28. Hvor mange hele codon/aminosyrer oppstrøms for start codonet blir med over i vektoren i oppgaven ovenfor? A. ingen B. 2 codon oppstrøms for ATG blir med over i vektoren C. 1 codon oppstrøms for start-codonet blir med over i vektoren 29. Har enzymene proteinase K og lysozym noen generelle felles egenskaper? A. Ja. Begge er endonukleaser som hydrolyserer både DNA og RNA B. Nei. Proteinase K spalter peptidbindinger på C-terminal side av alifatiske, aromatiske og hydrofobe sidegrupper. Enzymet lysozym på sin side er spesielt godt egnet til å hydrolysere bindingene mellom polysakkaridene i celleveggen hos bakterier C. Ja. Begge enzymene spalter peptidbindiger i proteiner, men på forskjellig vis 30. Du skal utføre western blott på laboratoriet og du skal detektere et protein med et primærantistoff fra kanin. Hvilket sekundærantistoff ville du ha valgt? A. kanin-anti-mus B. hest-anti-geit C. geit-anti-kanin 31. Biotin er en kjemisk forbindelse som assosieres til antistoffer. Hvilken egenskap har forbindelsen? A. biotin binder GFP slik at man lettere kan visualisere proteinet senere B. biotin binder direkte til HRP (HorseRadishPeroksidase) som brukes til visualisering av western blott C. biotin binder en annen kjemisk forbindelse kalt streptavidin. Streptavidin på sin side kan være bundet til HRP f. eks
32. Hvorfor ble det tilsatt DNAse og RNAse til lysatet under proteinekstraksjonen fra E.coli? A. for å redusere viskositeten i løsningen, slik at den lettere kunne appliseres på kolonnen senere B. DNA og RNA er polynukleotider som kan bryte ned proteiner C. aminosyren histidin reagerer med nukleotider slik at proteiner ikke kan binde til kolonnen 33. Hva er det som gjør at His-tag kan benyttes til affinitetskromatograf? A. His-tag kan binde seg til en rekke ulike AtRAC proteiner immobilisert på sefarosepartikkler B. His-tag består av flere histidin aminosyrer som igjen kan binde seg til en rekke overgangsmetaller som for eksempel Ni 2+. C. His-tag kan binde seg til en kolonne med sefarose immobilisert imidazol 34. Hvordan bestemmer man hvor T-DNA et plasseres i plantegenomet ved permanent transformasjon? A. ved å bruke en spesifikk genpromoter i plasmidkonstruksjonen B. ved å velge en Agrobacteriumstamme som inneholder et spesifikt hjelpeplasmid, som bestemmer hvor T-DNA et blir innført C. man kan ikke bestemme hvor i plantegenomet T-DNA et blir innført på forhånd 35. Graviditetstester, som man kan gjøre hjemme detekterer hcg (human Chorionic Gonadotropin), et hormon som er frigjort straks etter embryoet begynner å feste seg til livmoren. hcg frigis i urinen til gravide kviner. Hvilke metode nedenfor tror du vil egne seg best til å detektere tilstedeværelse av hcg i urin? A. Comassie Blue farging B. In Vision His-Tag farging C. Immunodeteksjon