1. No category

Ordinær eksamen, MED/ODSEM/ERN1100, modul 1, blokk 2 – Vår 2015
Torsdag 9. april 2015 kl. 09:00-15:00
Oppgavesettet består av 6 sider, inkludert vedlegg 1
Viktige opplysninger:
Hjelpemidler: kalkulator av typen Citizen SR-270X
Oppgave A (12 vekttall)
1.
Gjør rede for ulike DNA-reparasjonsmekanismer.
2.
Gjør rede for forskjeller i struktur/oppbygging mellom eukaryot og prokaryot
mRNA.
3.
Gjør kort rede for purinnedbrytning og dannelse av urinsyre.
Noen næringsstoffer regulerer transkripsjon ved å påvirke aktiviteten til proteiner i
kjernereseptorfamilien eller andre transkripsjonsfaktorer.
4.
Gi to eksempler på næringsstoffer som kan regulere transkripsjon. Hva kalles
transkripsjonsfaktorene disse interagerer med?
Oppgave B (17 vekttall)
5.
Hva mener vi i genetikken når vi sier at en sykdom er multifaktoriell? Og hva
mener vi med terskelmodellen i denne sammenhengen?
For å estimere hvor stort det genetiske bidraget til en sykdom er, kan konkordansrate
hos tvillinger kartlegges.
6.
a) Forklar kort hva konkordansrate betyr.
b) Hvordan kan vi bruke informasjonen om konkordansrate hos eneggede vs
toeggede tvillinger til å avgjøre om en sykdom har en arvelig komponent?
Alle mennesker har noen nyoppståtte enkeltbasemutasjoner (de novo-mutasjoner) i
sine genomer, dvs mutasjoner som ikke kan gjenfinnes hos noen av foreldrene. Noen
ganger kan slike mutasjoner føre til sykdom.
7.
Hvordan er sammenhengen mellom foreldrenes alder, kjønn og risiko for
nyoppståtte kromosomavvik og nyoppståtte enkeltbasemutasjoner?
8.
Redegjør for prinsippene for Sangers dideoksymetode for DNA-sekvensering.
9.
Forklar hvordan segmentduplikasjoner kan være involvert i ikke-allelisk
overkrysning og dermed gi opphav til delesjoner og duplikasjoner.
Side 1 av 6
Oppgave C (9 vekttall)
10. Hvordan kan ekstracellulære signalmolekyler som virker via G-proteinkoplede
reseptorer føre til henholdsvis økt nivå av cAMP eller minsket nivå av cAMP?
11. Hvordan kan et ekstracellulært signal bli forsterket inne i cellen? Bruk gjerne en
signalvei som oppstår ved aktivering av en G-proteinkoplet reseptor som
eksempel.
12.
a) Forklar hvordan p53 blir aktivert i en normal celle og foreslå en metode for å
påvise denne aktiveringen.
b) Forklar hvordan mutasjoner i genet som koder for p53 kan bidra til
kreftutvikling.
Oppgave D (6 vekttall)
13. Forklar hvorfor cellemembraner utgjør en diffusjonsbarriere for enkelte typer
molekyler, men ikke andre.
14. Forklar hvordan humane celler under normale forhold unngår osmotisk svelling
og angi hvilke forhold som kan påvirke cellenes volum.
Oppgave E (10 vekttall)
15. Hvordan blir transmittersubstanser fjernet etter frigjøring fra nerveender? Nevn
to ulike måter og gi eksempler.
16. Hva menes med et miniatyrendeplatepotensial i en skjelettmuskelcelle. Gjør
rede for hvordan det oppstår.
17. Gjør kort rede for de molekylære mekanismene bak utløsing av
muskelkontraksjon etter nervestimulering i skjelettmuskelceller. Hvordan skiller
hjertemuskelceller seg fra skjelettmuskelceller i koplingen mellom
membransignal og kontraksjon (eksitasjons-kontraksjonskopling)?
Oppgave F (14 vekttall)
18.
a) Beskriv rollen ubiquinon har i elektrontransportkjeden.
b) Forklar, uten å beskrive detaljert reaksjonsmekanisme, hvordan det i
kompleks IV dannes superoksidanion (•O 2 -), hydrogenperoksid (H 2 O 2 ),
hydroksylradikal (•OH-) og H 2 O.
c) Beskriv hvordan •O 2 - eller H 2 O 2 nedbrytes enzymatisk. Hvorfor er denne
nedbrytningen viktig?
Peptidet oligomycin hemmer den mitokondrielle ATPasen irreversibelt.
19. Når mitokondriell respirasjon er frikoplet, med for eks. 2,4-dinitrofenol, har
oligomycin ingen effekt på respirasjonen (mitokondrielt O 2 -forbruk). I fravær av
2,4-dinitrofenol blir O 2 -forbruket sterkt hemmet av oligomycin. Forklar denne
forskjellen.
Side 2 av 6
Kolesterol er nødvendig for normale kroppsfunksjoner.
20.
a) Hydroksymetylglutaryl-CoA-syntase er nødvendig for syntese av både
kolesterol og ketonlegemer, men deres syntese foregår likevel uavhengig
av hverandre. Forklar dette utsagnet.
b) Forklar hvordan kolesterolsyntesen reguleres av mengden sterol
(kolesterol) i levercellene.
c) Kolesterol i plasma foreligger hovedsaklig som kolesterylestere. Hva er en
kolesterylester? Bruk gjerne tegning til å illustrere svaret.
S-adenosylmetionin er en nødvendig metabolitt.
S-adenosylmetionin
21.
Skisser hvordan S-adenosylmetionin dannes og angi hvordan det anvendes i
metabolismen (bruk gjerne eksempel fra en reaksjon som har et fosfolipid eller
DNA som substrat). Formler er ikke nødvendig.
Oppgave G (9 vekttall)
Fosforsyre er en triprotisk syre, der fosforsyrens salt, fosfat, har flere viktige
funksjonelle roller i cellen og metabolismen.
22. Gjør rede for fire ulike funksjonelle roller for fosforsyre/fosfat i cellen. Forklar
hvorfor fosforsyre/fosfat og ikke den diprotiske syren karbonsyre har disse
viktige funksjonene.
23. Angi om følgende utsagn om aminosyrer er gale eller riktige. Du skal ikke
begrunne svaret. Beregning av poeng: +0,5 poeng per riktig svar, -0,5 poeng
per galt svar og blankt svar gir 0 poeng. Laveste poengsum som blir gitt på
oppgaven er 0.
i.
Lysin har en sur sidekjede.
ii.
Treonin har en hydrofob sidekjede.
iii.
Tyrosin har en aromatisk ring.
iv.
Arginin har en basisk sidekjede.
v.
Cystein kan danne disulfidbindinger.
Side 3 av 6
Kurvene under viser endringene i fri energi for en reaksjon med og uten et enzym.
Reaksjonsforløp
24.
a) Hvilken kurve (A eller B) representerer reaksjonen med enzym?
b) Hvilke molekylære tilstander representerer punktene angitt med pilene C og
D?
c) Hva representerer energiforskjellene som er merket med pilene E, F og G?
Oppgave H (6 vekttall)
25. Gjør rede for de forskjellige trinnene i ko-translasjonell translokasjon inn i
endoplasmatisk retikulum.
26. Beskriv biosyntese av kollagen fra translatert protein til fibrill.
Oppgave I (9 vekttall)
27.
a) Vi har tre forskjellige typer brusk. Hva heter de?
b) Gi et eksempel på hvor i kroppen hver type finnes.
28.
a) Hvilket vev er vist i vedlagte bilde (vedlegg 1)?
b) Hvilke strukturer peker pilene A-D på?
c) Hvilke elementer finner vi i strukturen merket A?
d) Beskriv funksjonen til strukturene merket D.
29. I benvev har vi tre forskjellige celletyper med prefiks ”osteo-”. Navngi disse
cellene og beskriv deres funksjoner og egenskaper.
Oppgave J (5 vekttall)
Regionale forskjeller i organenes anatomiske og histologiske struktur kan spores
tilbake til tidlige stadier i fosterutviklingen.
Side 4 av 6
30. Svar for hvert av punktene a-j om utsagnet er riktig eller galt. Du skal ikke
begrunne svaret. Beregning av poeng: +0,5 poeng for riktig, -0,5 poeng for galt
og 0 poeng for blankt svar. Laveste poengsum som blir gitt på oppgaven er 0.
a) Regionaliseringsprosessen i en gitt struktur er ofte basert på en gradient av
et signalstoff langs en av strukturens akser.
b) HOX-gener er blant de genene som styres av slike gradienter.
c) Mutasjoner i HOX-gener kalles for homeotiske mutasjoner, der en
kroppsstruktur omdannes til en annen.
d) HOX-gener finnes ikke hos mennesket, noe som bidrar til at mennesket
skiller seg vesentlig fra andre dyrearter.
e) Teratogener er gener som hemmer HOX-gener.
f)
Retinoider er viktige signalstoffer både for regionalisering og som
teratogener.
g) Somittene gir opphav til muskler, knokler og nerver.
h) Regionaliseringen av nevralrøret er avhengig av signalstoffer fra chorda
dorsalis.
i)
Chorda dorsalis stammer fra entoderm (engelsk - endoderm).
j)
Entodermens regionalisering innebærer at magesekk, tynntarm og tykktarm
utvikler seg i riktig rekkefølge.
Oppgave K (3 vekttall)
31. Proteiner kan forflyttes mellom ulike organeller eller membraner ved hjelp av
vesikkeltransport. Gjør kort rede for mekanismene for
a) dannelse og avsnøring av vesikler (én mekanisme er nok),
b) forflytning av vesikler i cytoplasma,
c) sammensmelting (fusjon) av vesikler med korrekt målmembran.
Det medisinske fakultet, Oslo, 20. mars 2015
___________________________________
Signatur leder av eksamenskommisjon
Side 5 av 6
Vedlegg 1 – Ordinær eksamen, MED/ODSEM/ERN1100, modul 1, blokk 2 – Vår
2015
Side 6 av 6
Vedlegg 1 - Ordinær eksamen, MED/ODSEM/ERN1100, modul 1, blokk 2 – Vår 2015
Ordinær eksamen, MED/ODSEM/ERN1100, modul 1, blokk 2 – Vår 2015
Torsdag 9. april 2015 kl. 09:00-15:00
Sensorveiledning
Oppgave A (12 vekttall)
1.
Følgende mekanismer bør beskrives:
 Korrekturlesning ved hjelp av 3’- til 5’-eksonukleaseaktivitet til DNApolymerasen
 Reparasjon ved baseutkutting (base excision repair)
 Reparasjon ved utkutting av nukleotid (nucleotide excision repair)
 Mismatch-reparasjon (mismatch repair)
 Reparasjon av DNA-brudd på begge tråder av dobbel-heliksen ved hjelp av
homolog og ikke-homolog rekombinasjon
2.
Prokaryot mRNA-struktur:




Ingen cap på 5'-enden.
Ofte flere åpne leserammer som koder for forskjellige proteiner.
Ingen intronsekvenser i primærtranskriptet.
Ingen poly-A-hale.





Eukaryot mRNA-struktur:
Cap på 5'-enden.
Én åpen leseramme som koder for ett protein.
Som oftest intronsekvenser i primærtranskriptet.
Alternativ spleising av primærtranskriptet kan gi opphav til flere proteiner.
Ofte poly-A-hale.
3.
Purinnukleotider blir brutt ned til purinbasene guanin og hypoxantin. Disse blir
videre brutt ned til purinbasen xantin. Xantin blir omgjort til urinsyre ved hjelp av
enzymet xantinoksidase.
4.
a)




Alternativer - kjernereseptorer:
Kjernereseptorer som er regulert av næringsstoffer, danner sammen med RXR
heterodimerer, som er bundet til responselementer i målgenenes promotor.
Eksempler:
Fettsyrer - binder seg til peroksisomal proliferator-aktiverte reseptorer (PPAR).
Vitamin A – omdannes til all-transretinsyre, som binder til retinsyrereseptoren
(Retinoid acid receptor - RAR).
Vitamin D – omdannes til 1,25D3, som binder til vitamin D-reseptor (VDR).
Kolesterol - omdannes til oksysteroler som binder til LXR
Side 1 av 10
Andre alternativer (pluss om en av disse beskrives):
 Glukose – omdannes til en rekke glukosemetabolitter som binder til ChREBP.
Aktivering av ChREBP fører til binding av ChREBP til responselementer i
målgeners promotor.
 Kolesterol binder til NSIG i endoplasmatisk retikulum (ER). Når kolesterolnivået
i cellen blir lavt, frigjøres SREBP/SCAP fra NSIG, som vandrer til
golgikomplekset (GK). I GK blir SPREBP kløyvd av en protease, og den Nterminale delen frigjøres og vandrer inn til kjernen hvor den aktiverer
transkripsjon av gener med SRE-elementer.
Oppgave B (17 vekttall)
5.
6.
a)
Multifaktorielle sykdommer oppstår som resultat av samvirke mellom flere
risikofaktorer, både genetiske og miljøfaktorer. De genetiske risikofaktorene er
normalvarianter som finnes utbredt i befolkningen. Alene er de ikke direkte
sykdomsfremkallende, men de bidrar til økt sannsynlighet for at sykdom
utløses. Summen av risikofaktorer varierer mellom enkeltindivider i
populasjonen. Det antas at det er en korrelasjon mellom antall risikofaktorer hos
den enkelte og sannsynlighet for sykdom, slik at når man kommer over en
«terskel», i høyrisiko-enden av fordelingen, utløses sykdom.
Konkordansraten angir andelen hvor tvillingsøsken til en affisert også får den
samme fenotypen.
b)
Siden eneggede tvillinger har likt arvemateriale, indikerer sykdom med høyere
konkordansrate hos eneggede enn toeggede tvillinger at det er en arvelig,
genetisk komponent tilstede.
7.
Mors alder er den dominerende risikofaktor mht forekomst av aneuploidi. Fars
alder er den dominerende risikofaktor mht nyoppstått kopitallsvariasjon (CNV)
og enkeltnukleotidvariasjon (SNV).
8.
Det forventes at studentene beskriver hovedtrinnene i Sanger dideoksimetoden
og at de gjør rede for manuell og/eller automatisk DNA-sekvensering:
Trenger enkelttråd-DNA (templat), primer, dNTP, ddNTP, DNA-polymerase og
buffer. Reaksjonen settes opp i 4 rør med henholdsvis ddGTP, ddATP, ddTTP,
ddCTP (eller i et rør hvis man benytter fire ddNTP merket med 4 ulike
fluorescerende forbindelser). Forlengelsen av den nysyntetiserte DNA-tråden
stopper når en ddNTP inkorporeres. Produktene fra de 4 reaksjonene
separeres og påvises (for eksempel ved gelelektroforese og merkede ddNTP).
Ved å lese av signalene kan DNA-sekvensen i den nylagde DNA-tråden
bestemmes.
9.
Segmentduplikasjoner defineres som DNA-segmenter på én til flere hundre
kilobaser (kb) som finnes i opptil flere dusin kopier på forskjellige steder i det
humane genomet, og hvor kopiene viser mer enn 90% sekvenslikhet.
Ikke-allelisk overkrysning kan gi opphav til delesjoner eller duplikasjoner hvis to
segmentduplikasjoner, som er lokalisert på forskjellige steder på et kromosom,
pares i meiosen, og overkrysning mellom de to homologene skjer innenfor
segmentduplikasjonen (se figuren nedenfor). Det vil bli dannet én gamet hvor
området mellom de to segmentduplikasjonene er duplisert, og én gamet med
delesjon av det. Overkrysningen er illustrert i figuren hvor
segmentduplikasjonene er vist som piler:
Side 2 av 10
Gameten med det deleterte området vil gi opphav til et individ hvor genene A, B
og C i figuren finnes i bare en kopi, mens gameten med duplikasjonen gir
opphav til et individ som har 3 kopier av disse genene. (Hvis en eller flere av
disse genene er dosesensitive, vil både delesjonen og duplikasjonen kunne
resultere i sykdom. Dette forventes ikke forklart).
Oppgave C (9 vekttall)
10. Et heteromert G-protein består av en α–subenhet og en βγ–subenhet. Ved
aktivering vil GDP byttes ut mot GTP i α–subenheten, og denne vil diffundere
fra βγ–subenheten. α–subenheten med bundet GTP kan enten aktivere eller
inaktivere adenylatsyklase, som er det enzymet som produserer cAMP fra ATP.
11. Et aktivert reseptormolekyl kan aktivere flere heterogene G-protein molekyler.
Hvert aktivert G-proteinmolekyl (α-subenheten) kan aktivere f.eks. et
adenylatsyklase-molekyl, som katalyserer dannelsen av mange cAMPmolekyler. cAMP aktiverer PKA, og hvert aktiverte PKA-molekyl kan fosforylere
mange substratmolekyler, f.eks. mange molekyler fosforylase-kinase.
Fosforylase-kinase blir aktivert ved fosforylering og kan derved fosforylere
mange fosforylasemolekyler.
Amplifisering skjer altså fordi en aktivert reseptor kan aktivere mange
heteromere G-protein molekyler. Dette fører indirekte til aktivering av en
proteinkinase-kaskade, noe som fører til en sterk amplifisering av det eksterne
signalet. Generelt vil reseptorer som fører til aktivering av kaskadereaksjoner gi
rask amplifisering av signalet.
12.
a)
Ved DNA-skade i en normal celle vil p53 bli stabilisert og aktivert ved
fosforylering. Fosforyleringen vil kunne påvises ved Westernimmunblottanalyse, der man bruker antistoffer mot henholdsvis fosforylert p53
og total p53.
Side 3 av 10
b)
Ved mutasjon i p53 vil p53-proteinet ikke stabiliseres og aktiveres ved DNAskade. Dermed er det ikke lenger p53 til stede til å transkribere genene som
koder for p21, Gadd45 og Bax. Mangel på p21 (CKI) fører til at celler med DNAskade ikke stopper i G1. Mangel på Gadd45 gjør at DNA i cellene ikke blir
reparert, mens mangel på Bax gjør at cellen med DNA-skade ikke dør ved
apoptose. Resultatet er at cellen overlever og deler seg med skadet DNA, og
nye mutasjoner kan oppstå. Dermed økes sjansen for kreft.
Oppgave D (6 vekttall)
13. Diffusjon avhenger av størrelse og ladning på molekylet og om det finnes en
kanal eller et transportprotein for molekylet.
14. Mekanismer for cellevolumregulering trer i kraft. Ved cellesvelling aktiveres KClog aminosyre efluks. Vann følger den osmotiske gradient. Ved celleskrumping
aktiveres Na+, Cl-, K+- og aminosyreopptak. Vann vil følge. Forhold som kan
påvirke cellens volum kan være økt nedbrytning av stoffer i cytosol, økt opptak
av næringsstoffer, variasjoner i cellens ytre miljø.
Oppgave E (10 vekttall)
15. Ekstracellulær enzymatisk nedbrytning (acetylkolin) og opptak i nerve- og
gliaceller (alle andre, f. eks. glutamat, GABA, noradrenalin, etc.).
16. Et lite eksitatorisk postsynaptisk potensial. Det oppstår som resultat av spontan
eksocytose av en enkelt synaptisk vesikkel. (Vesikkelen inneholder flere tusen
acetylkolinmolekyler, som diffunderer over den synaptiske spalten og binder
seg til acetylkolinreseptorer i muskelcellemembranen. Disse reseptorene er
ligandstyrte ionekanaler som slipper gjennom kationer. Natriumstrømmen
dominerer, og det fører til en depolarisering).
17. Det kontraktile apparatet i skjelett- og hjertemuskulatur er bygget opp av
overlappende aktin- og myosinfilamenter ordnet i sarkomerer. Myosin er et
motorprotein som ved hydrolyse av ATP beveger seg langsetter aktintrådene og
dermed utløser kontraksjon. I hviletilstand er tilgangen av myosin til aktin
blokkert av langstrakte tropomyosin-molekyler som ligger langsetter
aktinfilamentene.
I skjelettmuskelceller er kontraksjonen regulert ved følgende sett av hendelser:
1) Endring av den elektriske spenningen (i form av aksjonspotensialer) over
yttermembranen, som danner lange tynne innbuktninger fra overflaten dypt inn i
cellen i form av transverselle rør (T-rør). 2) Dette utløser konformasjonsendringer i spenningsfølsomme proteiner i T-rørmembranen. Disse står i direkte
mekanisk kontakt med Ca++-kanaler i et intracellulært nettverk av blærer kalt
sarkoplasmatisk retikulum (SR). 3) Konformasjonsendringene utløser frislipp av
Ca++-ioner fra SR-lumen, der Ca++-konsentrasjonen er høy, til cytosol, der Ca++konsentrasjonen er lav. 4) Ca++-ionene binder seg til proteinkomplekser kalt
troponin, som er bundet både til aktin og tropomyosin. Bindingen induserer
konformasjonsendringer som resulterer i forskyvning av tropomyosinfilamentene slik at myosin får tilgang til aktinfilamentene og kontraksjon utløses.
5) Kontraksjonen oppheves ved at Ca++-ioner pumpes tilbake fra cytosol til SR.
Regulering skjer på tilsvarende måte i hjertemuskulatur, med et viktig unntak:
Her er de spenningsfølsomme proteinene i T-rørmembranen ikke direkte
Side 4 av 10
forbundet med SR, men er selv spenningsfølsomme kalsiumkanaler. Ved
depolarisering av T-rørmembranen slipper de inn ekstracellulært Ca++ som så
sekundært åpner Ca++-frislippskanalene i SR (mengden Ca++ som slipper inn
utenfra er ikke tilstrekkelig til å utløse kontraksjon). Siden noe av Ca ++ i
hjertemuskelcellenes cytosol kommer fra ekstracellulærvæsken kreves her i
tillegg at Ca++ transporteres ut av cellen vha Na+/Ca++- antiport.
Oppgave F (14 vekttall)
18.
a)
Ubiquinon fungerer som skjæringspunkt mellom to-elektronbærere i
elektrontransportkjeden (kompleks I og II) og en-elektronbærere i kompleks III
og påfølgende cytokrom c). Ubiquinon er velegnet til dette fordi det kan ta opp
to elektroner (begge O-atomene i quinon reduseres til –OH). Det reduserte
molekylet gir fra seg et elektron av gangen, og danner da et semi-quinon. Dette
er et fritt radikal, men er stabilt i det hydrofobe miljøet i indre
mitokondriemembran.
b)
Dette skyldes at en andel av O2 som brukes i kompleks IV blir delvis redusert,
dvs forlater kompleksets aktive sete etter å ha mottatt færre en 4 elektroner.
Mottak av 1e gir superoksidanion (O2•-),
Mottak av 2e gir hydrogenperoksid (H2O2)
Mottak av 3e gir hydroksylradikal (•OH-).
Mottak av 4e gir H20, fullstendig reduksjon av et O2.
c)
Poeng: Eliminering av reaktive, og derfor skadelige, forbindelser.
19. Koblet respirasjon innebærer at respirasjonshastighet og flyten av elektroner
gjennom elektrontransportkjeden, reguleres av behovet for ATP. Stort behov for
ATP innebærer at det foreligger mye ADP som skal fosforyleres, og
medfølgende høy ATPase-aktivitet. Denne aktiviteten vil bruke
protongradienten over den indre mitokondriemembran som energikilde.
Ved koplet respirasjon: Oligomycin-hemming av ATPasen betyr at ATPsyntesen er hemmet. Da er det heller ikke noe forbruk av protongradienten,
derfor hemmet respirasjon.
Ved frikoplet respirasjon passerer H+ indre mitokondriemembran utenom
ATPasens protonkanal, dermed ingen energi til ATPasen for fosforylering av
ADP til ATP. Siden protongradienten likevel forbrukes, stimuleres
elektrontransporten (for å oppretteholde H+-gradienten), og derved stimuleres
respirasjonen. Ingen syntese av ATP. Hemming av ATPasen med oligomycin er
nå irrelevant og har ingen effekt på respirasjonshastigheten.
Side 5 av 10
20.
a) Hydroksymetylglutaryl-CoA syntase katalyser en innledende reaksjon både i
ketogenesen og i kolesterolsyntesen. Enzymet foreligger både i
levermitokondrienes matriks (ketogenese) og i levercellens cytosol
(kolesterolsyntese). Disse to enzymene fungerer derfor uavhengig av
hverandre, slik at ketogenesen og kolesterolsyntesen også blir uavhengige av
hverandre.
b)
Hydroksymethylglutaryl-CoA reduktase er hovedpunkt for regulering av
kolesterolsyntesen.
Sterol-avhengig regulering av enzymprotein nedbrytning. HMG-CoA reduktasen
sitter i SER (glatt ER). Når cellulær [sterol] er høy binder enzymet insig- (insulininduserte genprodukter) proteiner. Binding av disse stimulerer ubikvitinering av
reduktasen og påfølgende proteosomal nedbrytning. Syntesen av kolesterol
opphører.
Sterol-avhengig regulering av gentranskripsjon. Transkripsjonen av HMG-CoA
reduktase styres av transkripsjonsfaktoren SREPB-2 (sterol regulatory elementbinding protein 2). SREPB-2 er festet I SER-mambranen
(transmembranprotein). Når cellulær [sterol] er lav, går SREPB-2 (som
kompleks med SCAP) til GK, der det blir gjenstand for proteolyse. Frigjorte
løselige peptider går til cellekjernen hvor det bindes til et sterol-regulerende
element (SRE) og fungerer som transkripsjonsfaktor. Stimulert syntese av
HMG-CoA reduktaseprotein – og stimulert kolesterolsyntese - er resultatet.
Når cellulær [sterol] er høy, bindes SCAP-avhengig til insigs i SER. SCAPSREBP-2 komplekset låses til SER; aktivering av SREPB-2 blir nå ikke mulig.
Dette resulterer i opphør av videre nysyntese av HMG-CoA protein
Dersom funksjonen til SCAP (SREBP cleavage activating protein) også
beskrives, er dette et pluss, men ikke nødvendig for bestått.
Side 6 av 10
c)
En fettsyre er forestret til –OH på karbonatom nr. 3 i kolesterolmolekylet.
21.
Eksempel:DNA methyltransferase, metylering av cytosin til 5-metylcytosin
Fosfolipidsyntese:
S-adenosylcystein dannes alltid når S-adenosylmetionin brukes i metabolismen.
Hos gravide er høy blodkonsentrasjon av homocystein og nedsatt
blodkonsentrasjon av folat (folsyre) assosiert med økt forekomst av
nevralrørsdefekter hos fosteret.
Oppgave G (9 vekttall)
22. Fire ulike roller:




Hekter sammen nukleosider ved diesterbinding
Regulerer aktivitet (gjennom esterbindinger)

fosforylering av proteiner

fosforylering av metabolitter
Energibærende molekyl (ATP, ADP) (gjennom syreanhydridbindinger)
Inngår i ulike kofaktorer i metabolismen
Side 7 av 10
Viktigste poeng her er at bindingene (både ester- og syreanhydridbindingene)
har skjevfordelt ladning der partielt positivt ladete atomer kan «angripes» av
elektronskyene til nærliggende grupper («nukleofile angrep»). F eks i DNA er
kjedene så ekstremt lange at selv liten grad av spontan hydrolyse av
esterbindingene ville være destruktiv. Den triprotiske fosforsyren er her
særdeles velegnet fordi to av gruppene er engasjert i esterbindinger/
syreanhydridbinding, mens den tredje er dissosiert (avgitt H+) ved vanlig pH.
Dissosieringen skaper delokalisert negativ ladning rundt hele fosfatgruppen
som avviser nukleofile angrep. Dersom man f eks erstatter fosfatgruppen i DNA
med karbonsyre, øker spontan hydrolysehastighet enormt (i størrelsesorden x
105 ). (I ATP bidrar elektrisk frastøting (i tillegg til resonansfenomener) mellom
de negativt ladete fosfatgruppene til den høye energien. Ikke nødvendig for fullt
poeng på oppgaven.)
23.
i. Galt
ii.
Galt
iii.
Galt
iv.
Riktig
v.
Riktig
24.
a)
b)
c)
A: reaksjon uten enzym tilstede. B: enzymkatalysert reaksjon.
C: overgangstilstanden ved en reaksjon hvor enzym ikke er tilstede
(intermediate or transition state). D: overgangstilstand ved en enzymkatalysert
reaksjon (enzyme-intermediate or enzyme-transition state complex).
E: Reaksjonens termodynamiske energiendring. F: Aktiveringsenergien til en
enzymkatalysert reaksjon. G: Aktiveringsenergien til reaksjonen uten enzym
tilstede.
Oppgave H (6 vekttall)
25. Aminosyrene i signalsekvens translateres fra 5’-enden av den åpne
leserammen i mRNA, og denne signalsekvensen binder «signal recognition
particle» (SRP). Dette gjør at translasjonen stopper midlertidig, ribosomet med
nysyntetisert signalsekvens bindes så til ribosomreseptor/translokon/SRPreseptor på endoplasmatisk retikulum (ER) membranen, translasjonen
gjenopptas og nysyntetisert peptidkjede transporteres gjennom en kanal i
translocon. Tilslutt spaltes signalsekvensen av ved hjelp av en peptidase og
peptidkjeden/proteinet frigjøres til innsiden av ER.
26. 1. Pro-α-kjede syntetiseres i ER. 2. Selekterte proliner og lysiner hydroksyleres.
3. Selekterte hydroksylysiner glykosyleres. 4. 3 pro-kjeder danner trippelheliks.
5. Prokollagen-molekyler transporteres ut av cellen. 6. Propeptidene klippes av
ekstracellulært og tropokollagen dannes. 7. Tropokollagen-molekyler bindes
sammen (til dels med kovalente tverrbroer med lysinsidekjeder) og danner en
fibrill.
Side 8 av 10
Oppgave I (9 vekttall)
27.
Hyalinbrusk: ledd, ribben, nese, strupehode, trakea og bronkier
Elastisk brusk: epiglottis, deler av ytre øre
Fiberbrusk: menisker, mellomvirvelskiver, symfyse. Også senefeste.
28.
a) Benvev
b)
(A) Haversk kanal, (B) lameller, (C) osteocytt-lakune, (D) canaliculi
c)
Blodkar og nervefibre
d)
Tillater overføring av næringsstoffer fra blodet til ostecytter som ligger i de
ytterste lakuner – osteocyttene har utløpere i canaliculi. Næringsstoffene blir
overført fra celle til celle gjennom nexus/gap junctions.
29.
Osteoblaster: produserer benvev. Skiller ut den organiske delen (hovedsakelig
kollagen, men også proteoglykaner/glykoproteiner), samt enzymer involvert i
mineralisering. Derivert fra mesenkymale celler.
Osteocytter: derivert fra osteoblaster. Hvilende form som utvikles etter at
osteoblasten er innkapslet i benvev. Danner flettverk vha lange utløpere i
canaliculi (brukes til utvekslin av nærings- og avfallsstoffer). Mindre viktig at
studentene kan funksjonen (sannsynligvis en rolle i kontroll av
osteoblast/osteoklast-aktivitet ved brudd/mekanisk stress).
Osteoklaster: bryter ned benvev. Derivert fra sammensmelting av monocytter.
Store celler med flere kjerne. Skiller ut syre for nedbrytning av den uorganiske
delen av benvev og lysosomale enzymer for nedbrytning av den organiske
delen.
Oppgave J (5 vekttall)
30. Svar for hvert av punktene a-j om utsagnet er riktig eller galt. Du skal ikke
begrunne svaret. Beregning av poeng: +0,5 poeng per riktig svar, -0,5 poeng
per galt svar og blankt svar gir 0 poeng. Laveste poengsum som blir gitt på
oppgaven er 0.
a)
Riktig
b)
Riktig
c)
Riktig
d)
Galt (at HOX-gener finnes hos mennesket er en del av beviset for at mennesket
og andre dyrearter er beslektet)
e)
Galt (teratogener er stoffer eller agens som forårsaker fostermisdannelser)
f)
Riktig
g)
Galt (somittene gir opphav til muskler, knokler og lærhuden)
h)
Riktig
i)
Galt (chorda dorsalis stammer fra mesoderm)
j)
Riktig
Side 9 av 10
Oppgave K (3 vekttall)
31.
a)
Vesikler dannes ved avsnøring fra en membran. Det finnes flere ulike
mekanismer for avsnøring, klatrin er den som er undervist i detalj og forutsettes
kjent. I tillegg er COP I og COP II nevnt. Klatrinmolekylet vil ved polymerisering
danne en sfærisk struktur. Prosessen starter ved at enkeltmolekyler av klatrin
binder til en adapter på den cytoplasmatiske siden av en membran. Når stadig
flere klatrinmolekyler adderes, vil disse polymerisere og danne en grop som til
slutt danner en sfærisk struktur. Fullstendig avsnøring av vesikkelen skjer ved
hjelp av dynamin. Etter at vesikkelen er dannet, depolymeriserer klatrinkappen
slik at vesikkelens membran er tilgjengelig for fusjon med målmembranen.
b)
Forflytning av vesikler i cytoplasma skjer i noen grad ikke-fasilitert, men i
hovedsak ved hjelp av motorproteiner som forankres til vesikkelen (på ulike
måter) og flytter denne langs mikrotubuli (kinesiner eller dyneiner) eller langs
aktinfilamenter (myosiner).
c)
Sammensmelting med korrekt målmembran skjer først ved at ulike spesifikke
medlemmer av Rab-familien i vesikkelmembranen binder til passende
tilheftingsproteiner (eng: tethering proteins) på målmembranen.
Vesikkelmembranen og målmembranen har ulike sett Rab-proteiner og
forskjellige tilheftingsproteiner. Etter at vesikkelen har funnet riktig
målmembran, fusjonerer membranene ved hjelp av SNARE-proteiner. En vSNARE-kjede binder til et t-SNARE-kompleks i målmembranen, disse tvinner
seg sammen om bringer membranene svært nær hverandre. (Fullstendig fusjon
kan være regulert, som i synapser, men dette kreves ikke besvart her. Også
andre mekanismer, slik som ulike fosfoinositider, bidrar til spesifisitet, men
kreves ikke besvart.)
Det medisinske fakultet, Oslo, 20. mars 2015
___________________________________
Signatur leder av eksamenskommisjon
Side 10 av 10