GRUPA A

1.Objasni što predstavlja process transkripcije?Tanskripcija je proces u kojem počinje sinteza bjelančevina u kojem se DNA lanac prepisuje na iRNA.

2.Definiraj pojmove:-gen- dio DNA koji ima sposobnost sinteze funkcionalnog proteina ili RNA molekula.-primarni transkript gena- pre iRNA koja sadrži i introne i egzone. Egzoni su kodirajuće a introni nekodirajuće sekvence. Introni se postsintetskom obradom isijecaju.-intron- nekodirajuće sekvence gena, koje su dosta duže od egzona, i isijecaju se.

3.Objasni slijedeće tipove mutacije gena:-tranzicije- specifičan tip supstitucija para baza koje dovode do promjene hemijske strukture DNA zamjenom jednog purinskog sa drugim purinskim parom baza.-besmislene (nonsens) mutacije- supstitucije koje dovode do zamjene jednog para baza u DNA u jedan od 3 terminaciona kodona koji ne kodiraju ni jednu aminokiselinu.-delecije- promjene kod jednog ili više hromosoma u kojima dolazi do gubitka (brisanja) dijela hromosoma, javljaju se kao posljedica gubitka parova baza ili sekvenci gena usljed jednostrukih ili dvostrukih prekida lanca DNA (talosemija α i β).

4.Formiranje inicijalnih kompleksa u procesu translacije genetičke šifre:Formiranje inicijalnog kompleksa se odvija postupno uz učešće osnovnih proteinskih faktora I-F1 (mala subjedinica ribosoma vezana za iRNA), I-F2 (omogućuje vezanje prve AK za specifičnu tRNA). U daljem procesu sinteze za kompleks II veže se veća subjedinica ribosoma. U ovom vezanju proteinski faktor F1 ima ulogu pri čemu GTP prelazi u GDP. Nakon razgradnje GTP-a formira se inicijalni kompleks 80s iRNA – metionin – tRNA nakon čega započinje rast peptidnog lanca (faza elogancije).

5.Kako zračenje djeluje na gene?Dovodi do stvaranja toksičnih supstanci koje utječu na gene. Dovodi do raskidanja hemijskih veza u molekuli gena.

6.Objasni Jakob-Monodov model:Jakob i Mono su 60-ih godina 20-og st. proučili gensku regulaciju kod prokariota (bakterije E. Colli). Stavili su je na podlogu s laktozom i uočili da ona iskorištava laktozu kao izvor energije uz pomoć triju enzima. Međutim kada su bakteriju maknuli na podlogu bez laktoze nije bilo ni sinteze tih triju enzima. Upute za ta 3 enzima nose 3 strukturna gena lacZ lacY i lacA (gen regulator nosi uputu za sintezu represorske bjelančevine). U slučaju kada nema laktoze represor se veže za DNA i inaktivira strukturne gene, a kada ima laktoze laktoza se veže za represor i inaktivira ga.

7. = 5.

8.Visokorepetitivne sekvence:Ovo su informacijski nezanimljivi redoslijedi koji se ponavljaju u enormnom broju sa oko 5-200 parova baza, grade kratke sekvence zastupljene u genomu sa oko 20-30%. Ovi su regioni vidljivi kao 10x tamniji tj. Gušći odn. svijetliji tj. rjeđi dio hromosoma. Takva je satelitska telomerna DNA. Smatra se da imaju ulogu u održavanju strukture hromosoma, rekombinaciji, replikaciji, u kontroli genske ekspresije, kreiranje hromosomskih domena.

9.Razlozi prenatalne dijagnostike:Starost trudnice, screening testovi, monogenska predispozicija ili strukturna hromosomska aberacija kod roditelja, kongenitalne anomalije u trudnoći, hromosomske aberacije u ranijim trudnoćama i psihološko opterećenje.

10. PGD:Koncept PGD je u tome da se genetska analiza izvrši još prije implantacije embrija u maternicu. To je moguće medicinskom oplodnjom koja se vrši „in vitro“ kada je embrio u 8-ćelijskom stadiju, mikromanipulacijom se oduzima 1 odn. 2 blastomere s kojima se izvrši PCR ili FISH metoda za određivanje hromosomskih aberacija. Prednost je što trudnici nije potrebno prekidati trudnoću u slučaju negativnog rezultata testa. Loša strana je u tome što je manja pouzdanost i visoka cijena, te se trenutno upotrebljava kod parova sa visokim rizikom genetskog oboljenja djeteta.

11.Genska terapija somatskih stanica:Nastoji se spriječiti ispoljavanje nasljednih bolesti kod potomaka roditelja s genetskom predispozicijom. Unijeta genska informacija bi se prenosila i na slijedeće generacije. Gensku terapiju je potrebno više puta ponavljati zbog gubitka stanica sa unesenim genetskim materijalom. Npr. kod genske th cistične fibroze putem aerosola, epitelne stanice transformirane „terapeutskim genetskim materijalom“ imaju ograničen životni vijek, pa tako dolazi do njihovog gubitka i time do kraja terapeutskog učinka.

12.In-vivoMetodom in-vivo genetski materijal direktno unosimo u tijelo putem krvnog sustava, udisanjem aerosola (cistična fibroza) ili ubrizgavanjem genetskog materijala direktno u bolesno tkivo. Najveći problem je efikasnost prijenosa genetskog materijala u bolesno tkivo i kontrola genetske regulacije genetskog materijala u transfeciranim stanicama, zatim uspješno unošenje genetskog materijala u nervne ili mišićne ćelije jer imaju ograničenu sposobnost regeneracije nakon rođenja.

13.Indirektan DNA test:Primijenjuje se u slučaju kada gen za genetsko uvjetovanu bolest još nije otkriven ili zbog veličine gena nije dostupan direktnom pristupu DNA dijagnostici. U ovom slučaju se upotrebljavaju polimorfni genetski-DNA markeri i fenomen vezanog nasljeđivanja.

14.Nabroj virusne vektore i objasni koje su prednosti a koji nedostaci:Virusni vektori: adenovirus, adenoasocirani virus, retrovirus, lentivirus.Najpogodniji su za prijenos genetskog materijala, mogu umnožavati svoj genetički materijal ili integrisati svoj genetski materijal u genom domaćina. U svrhu genske th. virusi se modificiraju, tako da se eliminiraju oni njegovi dijelovi koji su odgovorni za patogenost, s druge strane u njih se unosi genetski materijal koji služi za gensku terapiju.

15.Šta su antitijela i nabroj vrste antitijela:Antitijela su glikoproteini koji se stvaraju nakon kontakta imunološkog sistema sa antigenima s kojima kada se stvore imaju sposobnost specifičnog vezanja, pripadaju serumskoj frakciji γ-globulina ili imunoglobulina koje se mogu podijeliti u 5 razreda: IgG, IgA, IgM, IgE, IgD.

16.Objasni imunološku reakciju:Str. 362.

17.Uloga i način djelovanja restrikcionih endonukleaza:Enzimi iz ove grupe na tačno određenim mjestima vrše prepoznavanje i isijecanje određene sekvence DNA.

18.Objasni relaciju kod-kodon-antikodon:Kod- triplet baza nukleotida na molekuli DNAKodon- triplet baza nukleotida na iRNA koji je komplementaran tripletu baza na DNAAntikodon- triplet baza nukleotida na tRNA je komplementaran tripletu baza na iRNA

19.DNA virusna hipoteza:Tumori nastaju kao posljedica promjena u genomu stanice tj. aktivacijom onkogena ili tumorskog gena. Onkogen se može aktivirati na više načina: nasljednom transmisijom, spontanom somatskom mutacijom, induciranom mutacijom nekim fizičkim ili hemijskim kancerogenima iz vanjske sredine i ugrađivanjem onkogena virusne DNA u genom ćelije.

20.4 aktivacije onkogena:Nasljednom transmisijom, spontanom somatskom mutacijom, induciranom mutacijom nekim fizičkim ili hemijskim kancerogenima iz vanjske sredine i ugrađivanjem onkogena virusne DNA u genom ćelije.

21.4 tipa reakcije na lijekove:1-najveći broj osoba reagira na prosječne doze2-mali broj osoba treba velike doze za tipičnu reakciju3-hiperreaktivne osobe trebaju vrlo male doze4-indosinkrazija

22.Elogancija u procesu translacije:U fazi elogancije (faza rasta polipeptidnog lanca) prva AK metionin prelazi u položaj P ostavljajući prazno A mjesto. Druga AK tRNA alanin dolazi na A mjesto. Između njih se formira peptidna veza uz sudjelovanje enzima peptidilne transferaze koja se nalazi u samom ribosomu. Ribosom se potom pokreće duž iRNA. Ovo pokretanje prebacuje lančić u P mjesto, a slobodna tRNA se otpušta sa E mjesta ostavljajući tako slobodno A mjesto za slijedeću AK s tRNA.

23.Onkogen. Retroviralni onkogen:Onkogeni su stanični geni koji aktiviranjem započinju promjenu do tada zdrave stanice, tj. to su geni koje sadrži čovjekova stanica, a imaju ulogu da uzrokuju karcinom.

24.Tok i mehanizam lijeka: = 25. iz A grupe

25. Indosinkrazija:Nasljedne kvalitativne nenormalne reakcije na lijekove.

GRUPA B

1.Nabroji faze transkripcije i objasni:-faza inicijacije- započinje de-novo na specifičnim mjestima na DNA; sigma faktor RNA polimeraze prepoznaje a zatim se veže na određeni slijed sekvenci DNA označen kao promotor. Time se završava inicijalni proces i rast lanca može započeti.-faza elogancije ili rasta RNA lanca- sigma faktor se odvaja, a tijelo enzima nastavlja da struktuira (izdužuje) lanac, krećući se u pravcu 5prim-3prim.-faza terminacije- omega faktor RNA polimeraze se vezuje za specifične DNA sekvence (terminacioni kodoni) i time zaustavlja proces transkripcije.

2.Objasni pojmove:-cistron- dio DNA koji sadrži genetski kod za 1 polipeptid i funkcionira kao nasljedna jedinica.-egzon- segment gena koji obuhvaća kodirajuće sekvence.-misens mutacije- promjene u DNA kod kojih se par baza mijenja uzrokujući promjene u iRNA, nakon čega ova kodira drugu aminokiselinu uključujući je u peptidni lanac, što je slučaj s bolesnicima koji imaju anemiju srpastih eritrocita.

3.Objasni bolest galaktozemija:Galaktozemija je genska bolest koja se manifestira već u prvim danima života. Dijete zaostaje u razvoju a kasnije se javlja mentalna zaostalost, katarakta i ciroza jetre. Uvjetovana je deficitom enzima neophodnog za metabolizam šećera galaktoze u glukozu. Kod djeteta kod kojeg nedostaje ovaj enzim ne razlaže se galaktoza već se akumulira u krvotoku. Nedostatak enzima transferaze je posljedica mutacije recesivnog gena na autosomima, pa se bolest ispoljava samo kod homozigotnih individua za ovu anomaliju.

4.Objasni šta je i kako nastaje genska bolest fenilketonurija:Fenilketonurija je metabolička bolest koja se naslijeđuje preko recesivnih gena. Uzrok je mutacija gena odgovornog za sintezu enzima fenil-alanin-4-hidroksilaza koji prevodi esencijalnu AK fenil-alanin u tirozin, što se odvija u jetri. Usljed mutacije dolazi do povećane koncentracije fenil-alanina u tjelesnim tekućinama. Povećava se i količina fenil-piruvične kiseline, fenil-laktične i drugih derivata fenil-alanina.

5.Objasni aktivaciju aminokiselina u procesu translacije genetičke šifre:Aktivacija AK se odvija u citoplazmi. To je enzimski proces. Uključene su sve vrste RNA i enzim amino-acilna-tRNA-sintetaza. Nakon što se COOH grupa AK veže za molekul-adapter i prije nego formira peptidnu vezu, molekula tRNA se mora otkačiti. Veza između tRNA i njene AK je bogata energijom. Energija potrebna za obrazovanje amino-acilne veze potiče od pirofosfatne veze. Prije nego se formira spoj između AK i tRNA, AK se aktivira pomoću enzima amino-acilna-tRNA-sintetaza pri čemu se formiraju aminokiselinski adenilati u kojima se COOH grupa AK veže za adenilnu grupu.

6.Objasni kako zračenje djeluje na hromosome:Zračenje spada u fizičke mutagene, posebno ionizirajuće zračenje u kojem apsorbirana energija može inducirati promjene makromolekula u stanici. Ove promjene su veoma štetne, a mogu dovesti i do smrti stanice.Rtg-zračenje dovodi do prekida polinukleotidnih lanaca. Prijelomi obično nastaju na mjestu vezanja fosfata i šećera što može dovesti do modifikacija purinskih ili pirimidinskih baza.UV-zračenje nije nasljedno jer ne obuhvaća germinativne stanice, djeluje na komponente koji ih dobro apsorbiraju, kao pirimidinske baze, mogu dovesti do razaranja lanca DNA, lokalne denaturacije, hidratacije pirimidinskih baza i formiranje dimera pirimidinskih baza, također inducira fotoprodukt.

7.Objasni ulogu represora u regulaciji sinteze proteina na nivou transkripcije (Jakob i Monodov model):Važna uloga represora je u inhibiciji ekspresije tkivnih-specifičnih gena u vidu produkcije neodgovarajućih tipova stanice. Neki represori imaju ulogu u kontroli stanične proliferacije i diferencijacije u reakcijama hormona i faktora rasta.Represor je vezan za mjesto imuno-globin enhancer sekvencama i usljed supresije se transkribuju nelimfoidni tipovi stanica.

8.Objasni šta su intermedijarne sekvence na humanom genomu i navedi primjere:Intermedijarne sekvence DNA su repetitivne sekvence nukleotida koje imaju umjerenu učestalost ponavljanja, duge su 150-300 p.b. i pojavljuju se u genomu do 105 primjeraka, ponavljaju se u mnoštvu sličnih ili identičnih kopija u genomu-familije gena za α i β globine hemoglobina, tendemi gena koji šifriraju sintezu rRNA, tRNA, velika familija gena za histone nalazi se u ovom dijelu genoma u vidu multiplih identičnih kopija. U ovom bloku su zastupljeni mobilni genski elementi, LINES i SINES elementi kao i Alu-sekvence.

9.Objasni pojam genetički savjet:Genetsko savjetovanje se može definisati kao komunikacijski proces koji ima za cilj informisati odn. educirati osobe o bolestima s genetskom predispozicijom, omogućava da se osobe autonomno odluče o reprodukciji, testiranju ili liječenju s obzirom na njihovo shvaćanje bolesti, etičke i religiozne stavove.

10.Objasni šta je amniocenteza i navedi osnovne razloge za amniocentezu:Amniocenteza je postupak u kojem ginekolog pod kontrolom UZV-a iz amnionske šupljine uzme oko 20ml plodne vode. U njoj su amniociti-plodove stanice koje se ljušte sa kože, odn. epitela dišnog i urinarnog sustava. Svrha je analiza stanica i otkrivanje hromosomskih aberacija ili nekog drugog genskog defekta.

11.Definiraj pojam genska terapija:Genskom terapijom smatramo sve postupke pomoću kojih unosimo u tijelo bolesnika gene/molekule DNA/RNA ili gensko modificirane ćelije sa svrhom liječenja. Bolesti koje se liječe genskom terapijom ne obuhvaćaju samo monogenske nasljedne bolesti nego i rak, infektivne, krvne i mnoge druge učestale bolesti u čovjeka.

12.Objasni pojam ex-vivo genska terapija:Unošenje genetskog materijala u laboratorijskim uvjetima koje naknadno vratimo u organizam bolesnika u koje je moguće dodavanje produkata gena putem krvnog sustava. U tom slučaju prvo uzmemo nediferencirane ćelije koštane srži, kultiviramo ih, genetski modificiramo-unesemo gen za produkt koji nedostaje i na kraju vratimo u organizam.

13. Objasni pojam direktni DNA test:Direktnim DNA testom se želi otkriti mutacija u nekom genu u kojem se treba znati u kojem ćemo genu tražiti mutaciju, taj gen treba prethodno identificirati i znati njegovu DNA. Senzitivnost direktnog DNA testa je uslovljena molekularnom patologijom istraživanog gena.

14.Objasni nevirusne vektore koji se koriste u genskoj terapiji i objasni njihove prednosti i nedostatke:Genski materijal u svrhu genske terapije može se uključiti u sferične vezikule koje su obavijene lipidnom dvoslojnom membranom koja je slična membrani ćelije.-prednost je da praktično nema ograničenja za veličinu DNA genskog materijala kojeg želimo upotrijebiti u genskoj terapiji-nedostaci su u slaboj efikasnosti prijenosa genskog materijala u stanice i kratka dužina ekspresije kada se unesena DNA ne integrira u genom primaoca.

15.Objasni pojam antitijelo:Antitijela (protutijela) su glikoproteini koji se stvaraju nakon kontakta imunološkog sistema sa antigenima s kojima kada se stvore, imaju sposobnost specifičnog vezanja, pripadaju serumskoj frakciji γ-globulina ili imunoglobulina.Shema str. 357.

16.Objasni pojam antigen i reakciju antigen-antitijelo:Antigeni su složene molekule koje imunokompetentne stanice u organizmu prepoznaju kao tuđe. Antitijela ne prepoznaju čitavu molekulu antigena već samo antigenske determinante (epitop). To su područja odgovorna za reakciju antigen-antitijelo. Molekula antigenskih determinanti nekog antigena određuje njegovu reakciju.

17.Objasni šta je reverzna transkripcija i koji enzim je odgovoran u ovom procesu:Reverzna transkripcija je obrnuta transkripcija tj. sinteza DNA sa RNA; utvrđena je kao model prijenosa genetske informacije u biološkom sistemu, važna je u replikaciji retrovirusa, često je odgovorna za transkripciju DNA sekvenci sa jednog na drugi hromosom. Enzim koji katalizira sintezu DNA sa RNA (reverzna transkriptaza) može biti upotrijebljen eksperimentalno u proizvodnji DNA kopija mnogih RNA molekula.

18.Navedi 3 osnovne uloge RNA u sintezi proteina:Sinteza proteina je finalni stadij genske ekspresije. U procesu transkripcije iRNA prenosi gensku uputu i prevodi je pomoću tRNA do ribosoma u redoslijed aminokiselina u proteinu.

19.Navedi osnovne hipoteze koje tumače mehanizam razvoja tumora:1. Hipoteza o djelovanju onkogenih RNA virusa2. DNA virusna hipoteza3. Tumori kao posljedica poremećaja genske kontrole transkripcije4. Imunogenetska hipoteza

20.Objasni hipotezu o djelovanju onkogenih RNA virusa:3 tumačenja:-Onkogeni mehanizam uključuje pojavu raka zbog aktivacije endogenih RNA virusa određene vrste. Primarno mjesto nastanka tumora je citoplazma inficirane stanice, gdje se nalazi RNA virus u latentnom stanju.-Onkogeni RNA virusi djeluju preko njihovih DNA provirusa i njihovim ugrađivanjem u DNA genom stanice. RNA virusi induciraju stanicu na stvaranje DNA provirusa procesom obrnute transkripcije i oni služe kao model za dalju replikaciju RNA virusa.-Eksperimentalne činjenice u kojima nalazimo RNA viruse jesu čestice C. RNA virusi C-tipa su potencijalni uzročnici svih tipova raka jer su rasprostranjeni u tkivima sisavaca i prirodni su izvor genskih informacija za tumorske promjene.

21.Navedi primjere rezistencije na lijekove koje su genetski uslovljene:Anomalija na H2O2 je genetski uzrokovana prirođenim nedostatkom enzima katalaze. Zbog nedostatka dolazi do razgradnje H2O2 na H2O i O2 i nema pjenušanja jer se ne oslobađa O2. To je autosomno recesivna anomalija koja se manifestira kod homozigota za datu anomaliju.

22.Navedi primjere hiperreaktivnosti na lijekove:Najčešće se javlja kao posljedica defekta enzimskog sustava, npr. hiperreaktivnost na sukcinholin posljedica je sniženja ili nedostatka aktivnosti enzima kolinesteraze.Postoje 4 tipa para gena:-par odgovoran za sintezu normalne kolinesteraze- atipične- rezistentne-uopće ne determiniše stvaranje kolinesteraze.

23.Navedi pojam farmakogenetika i njen značaj:Farmakogenetika proučava genetski uvjetovane razlike u ponašanju na određeni lijek, podrazumijeva ulogu nasljednih faktora u promjeni reaktivnosti na razne lijekove, detaljno ispituje promjenu genetičke osnove (gena, hromosoma) i genetičke i biohemijske mehanizme koji uzrokuju različite promjene. Ima zadatak otkrivanja preciznog mehanizma djelovanja gena, osobina i efekata na genetičku osnovu.

24.Definiraj pojam:-tumor supresor gen- inhibiraju staničnu proliferaciju i razvoj tumora; u mnogim genima su izgubljeni ili neaktivni što doprinosi nenormalnoj proliferaciji tumorskih stanica; inhibiraju razvoj tumora.-protoonkogen- normalni stanični geni nazvani su protoonkogeni, to su važni regulatorni geni u stanici u mnogim slučajevima, kodiraju proteine sa funkciom signaliziranja normalne ćelijske proliferacije, onkogeni imaju mutantne forme koje prelaze u protoonkogene. Kao posljedica promjene onkogeni induciraju abnormalnu ćelijsku proliferaciju u razvoju tumora.

25.Navedi tok i redoslijed zbivanja koji se ostvaruje u toku metabolizma nekog lijeka:-uzimanje->apsorbcija->raspodjela->interakcija-lijek-stanica->razlaganje->ekstrakcijaSvi lijekovi ne moraju proći isti put metabolizma, tj. ne moraju proći kroz sve navedene faze.