Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

16.E: Експресія генів (вправи)

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    1872

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    16.1: Регуляція експресії генів

    Переглянути питання

    Контроль експресії генів в клітинах-еукаріотів відбувається на якому рівні (ах)?

    1. тільки транскрипційний рівень
    2. епігенетичний і транскрипційний рівні
    3. епігенетичний, транскрипційний та трансляційний рівні
    4. епігенетичний, транскрипційний, посттранскрипційний, трансляційний та посттрансляційний рівні
    Відповідь

    D

    Посттрансляційний контроль відноситься до:

    1. регуляція експресії генів після транскрипції
    2. регуляція експресії генів після перекладу
    3. контроль епігенетичної активації
    4. період між транскрипцією і перекладом
    Відповідь

    Б

    Вільна відповідь

    Назвіть дві відмінності між прокаріотичними та еукаріотичними клітинами та те, як ці відмінності приносять користь багатоклітинним організмам.

    Відповідь

    Еукаріотичні клітини мають ядро, тоді як прокаріотичні - ні. У клітинах-еукаріотів ДНК обмежена в межах ядерної області. Через це транскрипція і переклад фізично розділені. Це створює більш складний механізм контролю експресії генів, що приносить користь багатоклітинним організмам, оскільки він компартменталізує регуляцію генів.

    Експресія генів відбувається на багатьох стадіях в еукаріотичних клітині, тоді як у прокаріотичних клітинам контроль експресії генів відбувається лише на транскрипційному рівні. Це дозволяє більше контролювати експресію генів у еукаріотів та розробляти більш складні системи. Через це в окремому організмі можуть виникати різні типи клітин.

    Опишіть, як контроль експресії генів змінить загальний рівень білка в клітині.

    Відповідь

    Клітина контролює, які білки експресовані і до якого рівня кожен білок експресується в клітині. Прокаріотичні клітини змінюють швидкість транскрипції, щоб увімкнути або вимкнути гени. Цей метод збільшить або зменшить рівень білка у відповідь на те, що потрібно клітині. Еукаріотичні клітини змінюють доступність (епігенетичну), транскрипцію або трансляцію гена. Це змінить кількість РНК та тривалість життя РНК, щоб змінити кількість білка, який існує. Еукаріотичні клітини також контролюють трансляцію білка для збільшення або зниження загального рівня. Еукаріотичні організми набагато складніші і можуть маніпулювати рівнем білка, змінюючи багато етапів процесу.

    16.2: Регуляція прокаріотичного гена

    Переглянути питання

    Якщо глюкоза відсутня, але так само і лактоза, лак-оперон буде ________.

    1. активовано
    2. репресований
    3. активується, але лише частково
    4. мутував
    Відповідь

    Б

    Прокаріотичним клітинам не вистачає ядра. Тому генами в клітині прокаріотів є:

    1. всі виражені, весь час
    2. транскрибується і перекладається майже одночасно
    3. транскрипційно контролюється, оскільки переклад починається до закінчення транскрипції
    4. b і c обидва вірні
    Відповідь

    D

    Вільна відповідь

    Опишіть, як транскрипція в прокаріотичних клітині може бути змінена зовнішньою стимуляцією, такою як надлишок лактози в навколишньому середовищі.

    Відповідь

    Екологічні подразники можуть збільшувати або індукувати транскрипцію в прокаріотичних клітині. У цьому прикладі лактоза в навколишньому середовищі буде індукувати транскрипцію лак-оперону, але тільки в тому випадку, якщо глюкоза відсутня в навколишньому середовищі.

    У чому різниця між репресивним і індукованим опероном?

    Відповідь

    Репресивний оперон використовує білок, пов'язаний з промоторною областю гена, щоб утримати ген пригніченим або мовчати. Цей репресор необхідно активно видаляти, щоб транскрибувати ген. Індукційний оперон або активується, або пригнічується залежно від потреб клітини та того, що є в місцевому середовищі.

    16.3: Еукаріотична епігенетична регуляція генів

    Переглянути питання

    Що таке епігенетичні модифікації?

    1. додавання оборотних змін до білків гістонів і ДНК
    2. видалення нуклеосом з ДНК
    3. додавання більшої кількості нуклеосом до ДНК
    4. мутація послідовності ДНК
    Відповідь

    A

    Які з перерахованих нижче вірно щодо епігенетичних змін?

    1. дозволяють транскрибувати ДНК
    2. переміщення гістонів, щоб відкрити або закрити хромосомну область
    3. є тимчасовими
    4. все вищесказане
    Відповідь

    D

    Вільна відповідь

    У ракових клітині альтерація до епігенетичних модифікацій вимикає гени, які в нормі виражені. Гіпотетично, як ви могли б змінити цей процес, щоб повернути ці гени назад?

    Відповідь

    Можна створювати ліки, які змінюють епігенетичні процеси (для додавання гістонових знаків ацетилювання або для видалення метилювання ДНК) і створюють відкриту хромосомну конфігурацію.

    16.4: Регуляція генів транскрипції еукаріотичної

    Переглянути питання

    Для початку транскрипції потрібно прив'язка ________.

    1. білок
    2. ДНК-полімераза
    3. РНК-полімераза
    4. фактор транскрипції
    Відповідь

    C

    Що буде результатом зв'язування фактора транскрипції до області підсилювача?

    1. зниження транскрипції сусіднього гена
    2. підвищена транскрипція віддаленого гена
    3. альтерація трансляції сусіднього гена
    4. ініціювання набору РНК-полімерази
    Відповідь

    Б

    Вільна відповідь

    Мутація в області промотора може змінити транскрипцію гена. Опишіть, як це може статися.

    Відповідь

    Мутація в області промоутера може змінити сайт зв'язування для фактора транскрипції, який зазвичай зв'язується для збільшення транскрипції. Мутація може або зменшити здатність фактора транскрипції зв'язуватися, тим самим зменшуючи транскрипцію, або це може збільшити здатність фактора транскрипції зв'язуватися, тим самим збільшуючи транскрипцію.

    Що може статися, якби клітина мала занадто багато активуючого фактора транскрипції?

    Відповідь

    Якби занадто багато активуючого фактора транскрипції було присутнє, то транскрипція була б збільшена в клітині. Це може призвести до різких змін у функції клітин.

    16.5: Еукаріотична пост-транскрипційна регуляція генів

    Переглянути питання

    Які з перерахованих нижче беруть участь в посттранскрипційному контролі?

    1. контроль зрощування РНК
    2. контроль трансферу РНК
    3. контроль стабільності РНК
    4. все вищесказане
    Відповідь

    D

    Зв'язування білка, що зв'язує РНК, становитиме ________ стабільність молекули РНК.

    1. збільшувати
    2. зменшення
    3. ні збільшення, ні зменшення
    4. або збільшувати, або зменшувати
    Відповідь

    D

    Вільна відповідь

    Опишіть, як RBP можуть запобігти погіршенню молекули РНК miRNA.

    Відповідь

    РНК зв'язують білки (RBP) зв'язуються з РНК і можуть або підвищувати, або знижувати стабільність РНК. Якщо вони підвищують стабільність молекули РНК, РНК залишиться неушкодженою в клітині протягом більш тривалого періоду часу, ніж зазвичай. Оскільки і RBP, і miRNA зв'язуються з молекулою РНК, RBP може потенційно зв'язуватися спочатку з РНК і запобігти зв'язуванню miRNA, що погіршить її.

    Як зовнішні подразники можуть змінити посттранскрипційний контроль експресії генів?

    Відповідь

    Зовнішні подразники можуть модифікувати РНК-зв'язуючі білки (тобто через фосфорилювання білків), щоб змінити їх активність.

    16.6: Еукаріотична трансляційна та посттрансляційна регуляція генів

    Переглянути питання

    Посттрансляційні модифікації білків можуть вплинути на що з наступного?

    1. білкова функція
    2. транскрипційна регуляція
    3. модифікація хроматину
    4. все вищесказане
    Відповідь

    A

    Вільна відповідь

    Модифікація білка може змінювати експресію генів різними способами. Опишіть, як фосфорилювання білків може змінити експресію генів.

    Відповідь

    Оскільки білки беруть участь у кожному етапі регуляції генів, фосфорилювання білка (залежно від білка, який модифікується) може змінити доступність до хромосоми, може змінити трансляцію (змінюючи зв'язування або функцію транскрипційного фактора), може змінювати ядерний шатлінг (впливаючи модифікації ядерного порового комплексу), може змінювати стабільність РНК (зв'язуючи або не зв'язуючись з РНК для регулювання її стабільності), може змінювати трансляцію (збільшувати або зменшувати), або може змінювати посттрансляційні модифікації (додавати або видаляти фосфати або інші хімічні модифікації).

    Альтернативні форми білка можуть бути корисними або шкідливими для клітини. Як ви думаєте, що станеться, якби занадто багато альтернативного білка пов'язане з 3' UTR РНК і призвело до його деградації?

    Відповідь

    Якби РНК деградувала, то менше білка, який кодує РНК, було б перекладено. Це може мати драматичні наслідки для клітини.

    Зміни епігенетичних модифікацій змінюють доступність і транскрипцію ДНК. Опишіть, як екологічні подразники, такі як вплив ультрафіолетового світла, можуть змінити експресію генів.

    Відповідь

    Екологічні подразники, такі як вплив ультрафіолетового світла, можуть змінювати модифікації білків гістонів або ДНК. Такі подразники можуть змінювати активно транскрибується ген в безшумний ген шляхом видалення ацетильних груп з гістонових білків або шляхом додавання метильних груп до ДНК.

    16.7: Рак та регуляція генів

    Переглянути питання

    Гени, що викликають рак, називаються ________.

    1. гени трансформації
    2. гени супресорів пухлини
    3. онкогени
    4. мутовані гени
    Відповідь

    C

    Цільова терапія використовується у пацієнтів із встановленою схемою експресії генів. Цільова терапія, яка запобігає активації рецептора естрогену при раку молочної залози, була б корисною для якого типу пацієнта?

    1. пацієнти, які експресують рецептор EGFR в нормальних клітині
    2. пацієнти з мутацією, яка інактивує рецептор естрогену
    3. пацієнти з великою кількістю рецептора естрогену, вираженого в їх пухлині
    4. пацієнти, які не мають рецептора естрогену, вираженого в пухлині
    Відповідь

    C

    Вільна відповідь

    Розробляються нові препарати, що знижують метилювання ДНК і перешкоджають виведенню ацетильних груп з гістонових білків. Поясніть, як ці препарати можуть впливати на експресію генів, щоб допомогти вбити пухлинні клітини

    Відповідь

    Ці препарати збережуть білки гістону та схеми метилювання ДНК у відкритій хромосомній конфігурації, щоб транскрипція була здійсненною. Якщо ген замовчується, ці препарати можуть змінити епігенетичну конфігурацію, щоб повторно експресувати ген.

    Як розуміння схеми експресії генів у раковій клітині може розповісти вам щось про ту конкретну форму раку?

    Відповідь

    Розуміння того, які гени виражені в раковій клітині, може допомогти діагностувати конкретну форму раку. Це також може допомогти визначити варіанти лікування для цього пацієнта. Наприклад, якщо пухлина раку молочної залози виражає EGFR у великій кількості, вона може реагувати на специфічну анти-EGFR терапію. Якщо цей рецептор не виражений, він не реагує на цю терапію.