Biomedicinsk Analytiker

Sveriges största site för Biomedicinska Analytiker

DNA-glosor

Nu måste jag verkligen gå in lite mer på DNA-biten om jag ska hinna plugga in den till tentan. Här kommer först och främst lite glosor kopplade till ämnet. Förhoppningsvis ska dessa vara till hjälp när jag sedan beskriver vissa saker lite mer i detalj. Jag kommer bland annat repetera proteinsyntes, men lite mer i detalj den här gången. Sedan kommer jag att jämföra den DNA-syntes som sker i oss människor med hur DNA kopieras under en PCR-process. Kanske att jag också visar en liten pedigree över hur vi ärver vissa sjukdomar, varianter på arv. Vi får se, det är bara att hänga på!

Lite grundläggande glosor först

Allel; en genvariant. Allelerna sitter två och två på varje kromosom, om det inte skett några mutationer som förökat eller förminskat antalet.

Heterozygot. Det sitter olika arvsanlag på motsvarande (samma) plats i ett kromosompar. Ett exempel är om det på det ena kromosomparet finns ett arvsanalg (en allel) för blå ögon och det andra kromosomparet ett arvsanlag (en allel) för bruna ögon. Motsatsen är homozygot.

Dominant. Ett ord som används när man pratar om alleler. Om egenskapen som sitter på allelen som kommer ifrån pappa är dominant, och den parande allelen som kommer från mamma inte är det… Då kommer barnet få genotypen från sin pappa. Den tar överhand. Motsatsen till dominant är recessiv.

Recessiv. Man skulle kunna översätta det här ordet med svag, undvikande. En allel som är recessiv kommer  inte till uttryck om den parar med en dominant allel. Men om två resseciva alleler parar med varandra, då kommer egenskapen till uttryck.

Kromosom. En kromosom består av en lång tråd av DNA som kallas DNA-molekyl, och tråden är hopknycklad för att få plats i cellkärnan. Olika organismer har olika antal kromosomer. Människan har 24 kromosomer (12 från mamma och 12 från pappa), där kromosom 1-22 är ”vanliga” medan de två sista är könskromosomer. Kvinnor har två X-kromosomer, medan männen har en X-kromosom och en Y-kromosom. Kromosomerna är dessutom numrerade i storleksordning, där nummer 1 är störst och nummer 22 är minst.

Histoner; ett protein kring vilket DNA-strängarna är lindade. De består av 2 x 4 proteiner, de ligger fyra och fyra i två lager alltså. Dessa kallas H1, H2, H3 och H4. På H3 sitter en histonsvans som består av aminosyror. Dessa aminosyror kan förändras genom biokemiska reaktioner. Acetyl- och metylgrupper kan sättas till, fosfatgrupper kan sättas till. Beroende på vad som sker med svansen kommer det att påverka om kromatinet sitter tätt eller löst ihop. Metylgrupperna gör att kromatinet packas hårt, medan acetylgrupperna gör att det blir löst packat. Anledningen till detta är acetylgrupperna är negativt laddade och därmed repellerar (slår bort) varandra.

Kromatin; histoner och DNA lindat kring histonerna. Kromatin som sitter löst gör att transkription kan påbörjas. Om det är tight packat blir det en tyst gen. Detta ändras hela tiden. Proteiner och enzymer kan ta bort acetylgrupper från histonsvansen, så kallade deacetylaser, och då packas DNA-strängen hårt.

DNA. En DNA-molekyl består av våra gener Det är två långa kedjor som är skruvade och sitter ihop. Men i vårt DNA finns också bitar som inte hört till våra gener.

RNA. Uppstår i samband med kopiering av DNA. Består av en sträng. Finns o flera olika typer, bland annat; tRNA, mRNA och rRNA.

mRNA; m står för messenger. Uppstår när DNA kompieras, för över information under translationen om hur DNA ska byggas upp.

tRNA; t står för transfer. Läser av information från mRNA. Överför aminosyra till protein.

rRNA; En typ av RNA som finns i cellens ribosomer.

Gener. Arvsanlag. Det är här alla våra egenskaper sitter, det som gör att vi är de vi är. Generna sitter i vårt DNA. En gen börjar med ett start-kodon och slutar med ett slut-kodon.

Genotyp. Genetiken i form av DNA och alleler. Det är detta som styr hur vi människor ska bli; utseende, beteende, sjuk eller frisk. En allel kommer från mamma, en från pappa. De är alltid två och två.

Referenssekvens. Minsta gemensamma nämnare för genomet. Den vanligast förekommande sekvensen. Man kan jämföra en persons DNA med standardsekvensen och på det viset hitta mutationer, man kan räkna ut ett medelvärde för hur DNA ser ut.

Fenotyp. Hur genotypen uttrycks. Det kan vara utseende eller beteende. Men det är viktigt att komma ihåg att miljön också är med och påverkar fenotypen.

Autosomal. När en egenskap ärvs utan att vara knuten till könet. Allelen sitter alltså inte på X- eller Y-kromosomen.

En lite tydligare förklaring; Det är alltid alleler som ”kodar” för samma sak som parar med varandra. Allelen som bär på genotypen för pappas ögonfärg parar med allelen som bär på genotypen för mammas ögonfärg. Barnets genotyp, och fenotyp, beror på om det är mammas eller pappas allel som är dominant. Genotypen för blå ögonfärg är recessiv, brun är dominant. Därför kommer barnet att bli brunögt om den ena allelen kodar för blå ögonfärg och den andra för brun. Men om båda allelerna kodar för blå ögonfärg, då är de båda recessiva och barnets fenotyp innebär att det får blå ögonfärg.

Den centrala dogmen

Den centrala dogmen. Teorin om att DNA blir till RNA som blir till protein. Transkription och translation. Transkription är syntes av RNA.

Tysta gener; gener som inte uttrycks. De finns där, men påverkar inte personen som har genen. Om många kvävebaser C metyleras i en gen, då blir det en tyst gen. Anledningen kan vara att kroppen inte behöver det protein som den genen annars hade producerat. Tysta gener kan vara tysta en period men komma till uttryck senare. De gener som kommer till uttryck kan blir tysta. Detta är en process som hela tiden ändras.

Replikation; kopiering av DNA. Består av flera steg, bland annat transkription.

Transkription; information från DNA förs över till information i mRNA. Transkription är en del av replikation.

Transkriptionsfaktorer; en grupp proteiner som behövs för att transkriptionen ska påbörjas. Viktiga är TFIID, TFIIH, TATA-boxen och RNA-polymeras 2.

Kodon. En bit av en DNA-sträng som består av tre kvävebaser som sitter ihop med varsin sockermolykyl. Sockermolekylerna binds samman med en fosfatgrupp.

Start-kodon; en triplett bestående av tre kvävebaser A, T och G. Platsen där transkriptionen börjar. Ibland kan också kombinationen UGG vara ett start-kodon, men det är mycket sällan.

Stopp-kodon; en triplett, alltså tre stycken kvävebaser som kodar på ett sådant sätt att transkriptionen upphör. Tripletten är TAG.

AUG; Translationen, översättningen till protein börjar på den plats där den första tripletten som består av AUG uppträder. Tripletten kan ligga mellan två exon eller delvis i ett exon och med den andra delen i ett annat exon.

ATG; Start-kodon, en triplett bestående av tre kvävebaser A, T och G. Platsen där transkriptionen börjar.

Anti-kodon.  Som kodon, men sitter på tRNA. Kodon och anti-kodon paras ihop när DNA kopierar sig.

Splicing; den process där gränsen mellan intron och exon i RNA klipps upp, intron tas bort och exon sätts ihop för att behållas. Kvar blir bara exonerna.

Exon; de bitar av DNA som kodar för aminosyror.

Intron; skräp-DNA. Kodar inte för aminosyror, används inte. Alla introner börjar alltid med kvävebaserna G och T., alltså koden GT. De slutar alltid med AG. Observera dock att kombinationen GT inte betyder att det är en plats där intronet börjar, kombinationen finns även på andra platser i DNA. GT där intronet börjar omger sig ofta med en viss typ av ”grannar”, en viss kombination av andra kvävebaser. Intronerarna tas bort genom så kallas slising.

Poly-A-svans; en sträcka av adenin-nukleotider. Ingår inte i den genetiska koden. Sätts på mRNA, hakar tag i kärnmembranet så att mRNA hittar ut ut cellkärnan.

Promotor; sitter framför genen på DNA och visar var DNA-syntesen ska börja. Transkriptionen påbörjas genom att ett protein med 9 till 11 peptidkedjor binder till DNA invid promotorn.

TATA-boxen; Här finna många T- och A-nukleotider. Det finns två vätebindningar mellan T och A, styrkan på bindningen är med andra ord låg. På denna plats går det åt lite energi till att öppna DNA-strängen, varför det är bra för RNA att börja läsa av DNA-strängen just här. Strängen öppnas successivt, RNA läser av, DNA-strängen stängs efter avläsningen.

E-site; en plats i cellens ribosom, där RNA placerar sig för att bilda aminosyror och proteiner. De tre siterna E, P och A sitter i nämnd ordning.

P-site; en plats i cellens ribosom, där RNA placerar sig för att bilda aminosyror och proteiner. De tre siterna E, P och A sitter i nämnd ordning.

A-site;  en plats i cellens ribosom, där RNA placerar sig för att bilda aminosyror och proteiner. De tre siterna E, P och A sitter i nämnd ordning.

RNA-polymeras; ett enzym som är med och katalyserar (påskyndar) reaktionen där DNA används som mall för att bli RNA.

 

Mutationer

Mutation; en förändring i DNA, gör att DNA inte ser ut som det bör. Påverkar funktionen. Kan orsakas av strålning från sol, röntgen eller kärnkraft, av rökning, kemikalier och en del virus. Några mutationer är metylering, alkylering, deaminering, depurinering och interkalering.

Läsramsförskjutning; En förskjutning i tripletterna. Som exempel; om tripletterna ligger på fölkande sätt: ATG-TTA-CTA så kanske det första A försvinner genom en mutation eller liknande. Det uppstår ett fel. Då förskjuts allt och tripletterna kommer att se ut på följande sätt: TGT-TAC-TA… Läsramsförskjutningar gör att andra aminosyror skapas, och därmed också andra proteiner.

Metylering; av normal form av mutation som sker i oss hela tiden. Innebär att en metylgrupp (-CH3) läggs till en molekyl, exempelvis en kvävebas.

Alkylering; En form av mutation där en alkylgrupp reagerar med kvävebasen G. Kvävebasen förändras. Det är någon av grupperna CH3- eller CH2-. Alkylgruppen binder upp kvävebasen på ett sådant sätt att den inte kan baspara med en annan kvävebas. När polymeras sedan läser av koden på DNA kommer G att misstolkas som ett A eller ett T, eftersom det bara finns två vätebindnigar i stället för de vanliga tre.

Deaminering; en form av mutation där en kvävebasen C oxideras. C får ett 0 (syre) i stället för NH2 (aminogruppen). C blir till kvävebasen T.

Interkalering; ett DNA-liknande ämne kilar in sig mellan två nukleotider, och förhindrar därmed replikation. Ingen skada sker förrän vid meiosen.

Depuringeing; en form av mutation där ett utomstående ämne påbörjar mutationen. En bas som är en purinnukleotid förloras.

Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR). En gen som sitter på kromosom nummer 7.

Genteknologiska verktyg

Genteknologiska verktyg; metoder för att ta reda på hur DNA, RNA eller gener är uppbyggda, vilka funktioner de har. Till de genteknologiska verktygen hör bland annat PCR, southern blot, northen blot, western blot, microarray-teknologi och sanger´s didexy termineringsteknik.

Amplifiering. En metod för att förbättra känsligheten för hur svaga signaler uppfattas. Låter lite flummigt uttryckt, men som exempel kan jag nämna att man kan odla bakterier. Bara några få bakterier kan blir flera miljarder om man odlar dem. I det här fallet handlar det dock om DNA. Man kan använda sig av PCR för att föröka mängden DNA eller RNA.

Restriktionsenzym. Ett enzym som kan klyva DNA i bitar. Det kan klippa på två olika sätt; blunt ends eller sticky ends. Blunt ends innebär att snittet är rakt, medan sticky ends innebär att den ena DNA-strängen blev lite längre än den andra.

Blunt ends; när ett restriktionsenzym klipper DNA kan DNA-strängarnas snitt bli helt rakt vilket kallas blunt ends. Motsatsen är sticky ends. Det är lättare att sätta ihop två DNA bitar om de har sticky ends än om de har blunt ends.

Sticky ends; när ett restriktionsenzym klipper DNA kan DNA-strängarnas snitt bli ojämnt då den ena DNA-kedjan blir lite längre än den andra. Detta vilket kallas sticky ends. Motsatsen är blunt ends. Det är lättare att sätta ihop två DNA bitar om de har sticky ends än om de har blunt ends.

Elektrofores; en metod som används både i samband med PCR, souther blotting, northen blotting och western blotting. Sekvenserat DNA placeras i brunnar på en agarosgel som är nedsänkt i en buffert. Man sätter en elektrisk spänning över alltihop, där minuspolen befinner sig på samma sida som DNAt. Pluspolen är således på motsatt sida. DNA är negativt laddat, den elektriska spänningen gör att DNA börjar vandra genom agarosgelén från den positiva poolen till den negativa poolen. De små DNA-bitarna vandra snabbast och kommer därför längst. På det viset kan man separera olika DNA-fragment från varandra.

Sanger´s didexy termineringsteknik. En metod som är till för att sekvensera (dela upp) DNA. Med den här metoden har man kartlaggt människans hela genom, det tog 14 år.

Southern blot; En metod för att hitta en specifik del av DNA. Det går till så att DNA fragmenteras till små bitar. Dessa bitar skiljs åt genom elektrofores. Man tar ett membran gjort av nylon eller microcellulosa och lägger det på agarosgelén man använt sig av under elektroforesen. Vätska sugs upp, DNA molekylen följer med och fastnar på membranet genom kovalent bindning. Nu sitter det en kopia av DNA-bitarna och deras spridning på membranet. Detta kallas blotting. Det är helt enkelt lättare att hantera membranet än gelén. Nu ska DNA-strängarna separeras (denaturering). Man lägger membranet i en vätska med högt pH, då bryts vätebindningarna mellan DNA-strängarna. Sedan lägger man membranet i en neutral lösning och ett sökfragment läggs till. Detta sökfragment är som en komplementär DNA-bit, den kompletterar den bit man vill hitta. Om man vill hitta en bit i DNA som består av kvävebaserna ATG-CTT då måste man ha ett sökfragment som består av TAC-GAA. Detta eftersom A binder till T och C binder till G. När de binder till varandra, då har man hittat det man söker. Sökfragmentet är dessutom markerat med ett radioaktivt ämne. Man låter DNA hybridisera, man tvättar bort de DNA-bitar som inte har bundit och sedan lägger man membranet mot en röntgenfilm. Sökfragmentet kommer att svärta den plats där den finns, där den har hybridiserat med sitt komplement. Den här metoden är ganska övergiven idag, används mest om man söker stora bitar DNA, men den är så grundläggande att det är viktigt att känna till den. Blotting är alltså skälva proceduren att föra över DNA, RNA eller protein till ett membran.

Northen blot; går ut på att isolera RNA, som ju redan är enkelsträngat. Sökfragmentet kan bestå av RNA- eller DNA-fragment. Man tillsätter sökfragmenten till DNA efter elektrofores. Sökfragmenten hittar RNA-fragmenten, de hybridiserar, och sedan förs de över till ett membran. Det skapas krosslinkar vilket innebär att nukleinsyrorna fäster till membranet med kovalent bindning. Detta kan göras manuellt eller genom användandet av en apparat där man spänner elektricitet i ett ”fält” över membranet och på det viset driver över RNA till membranet. Därefter syns mönstret på röngenfilmen. Blotting är alltså skälva proceduren att föra över DNA, RNA eller protein till ett membran.

Western blot; metoden går ut på att isolera proteiner. Metoden fungerar på samma sätt som southern blot, men med den skillnaden att blotting sker med hjälp av antikroppar. Dessa känner igen aminosyrafrekvenserna i protein, de binder till proteinet och så sker en färgreaktion. Därmed kan storleken på proteinet fastställas. Blotting är alltså skälva proceduren att föra över DNA, RNA eller protein till ett membran.

PCR; polymerase chain reaction. En metod till för att kopiera DNA utanför kroppen. Metoden beror på temperaturförändringar som görs i cykler enligt ett bestämt mönster. PCR-reaktionen består av följande delar; denaturering, annealing (även kallar hybridisering) och elongering. PCR används bland annat när man vill göra en analys av gener, testa om generna bär på anlag för en sjukdom, kontrollera om det DNA man hittat på en brottsplats tillhör den misstänkte, forska, avgöra ett faderskap eller i samband med fosterdiagnostik.

Denaturering; DNA-strängarna separeras under en PCR-reaktion.

Annealing; Ett annat ord för annealing är hybridisering. Det är när primers och templates binder till varandra under en PCR-reaktion.

Hybridisering; En mycket grundläggande reaktion som spelar stor roll i flera olika genteknologiska metoder. Hybridisering är när två enkla strängar DNA binder till varandra. Detta används exempelvis när man gör PCR då primers och templates binder till varandra under en reaktion.

Elongering; När DNA förlängs/byggs på under en PCR-process.

Primers. konstgjorda bitar av korta nykleinsyror (DNA).

Templates. Bitar av mänskligt DNA som används som mallar vid tillverkning av mer DNA. Det är dessa som är originalet. Primers och templates binder till varandra.

Electro mobility shiftassay, förkortas EMSA. Metoden gör det möjligt att undersöka hur olika transkriptionsfaktorer binder in i DNA. Precis som i sothern blot-metoden märker man en DNA-bit med radiaktivitet. Biten som märk är dock ett referensprov från DNA. Sedan gör man ett proteinextrakt av celler som man låter binda till genen man vill undersöka. Man gör en elektrofores. Om proteinet har bundit till DNA (om det DNA man söker finns) kommer det finns större bitar som vandrar långsammare över gelén som används i samband med elektroforesen.

Jag kommer förmodligen att uppdatera detta inlägg några gånger, och fylla på med fler glosor allt eftersom de dyker upp i mina studier.

Källa:

Brändén, H. (2003). Molekylärbiologi. 3:dje upplagan. Danmark: Studentlitteratur.

Lindqvist Appell, M. Förberedelse inför PCR-laboration. Föreläsning. Linköpings Universitet. 2014-01-25.

Lindqvist Appell, M. PCR. Laboration. Linköpings Universitet. Tre tillfällen fördelade på januari och februari 2014.

Ljungman, A. PCR och designa primers. Föreläsning. Linköpings Universitet. 2014-02-03.

MedicinskOrdbok.se

Schippert, Å. Southern Blot. Laboration. Linköpings Universitet. 2014-05-02.

Sundqvist, P. Genteknologiska verktyg. Föreläsning. Linköpings Universitet. 2014-01-25.

Söderqvist, P. Basal Genetik, del 1. Föreläsning Linköpings Universitet. 2014-01-20.

Söderqvist, P.Basal Genetik, del 2. Föreläsning Linköpings Universitet. 2014-01-21.

Söderqvist, P. Basal genetik, grundläggande genetik, mitos, meios och kopplingsanalys. Föreläsning. Linköpings Universitet. 2014-01-21.

Söderqvist, P. DNA-reparation och mutation. Föreläsning. Linköpings Universitet. 2014-02-08.

Wågsäter, D. Genetiska och molekylärbiologiska metoder. Föreläsning. Linköpings Universitet. 2014-02-13.

17 comments on “DNA-glosor

  1. Pingback: K-RAS | Biomedicinsk Analytiker

  2. Pingback: Antibiotikaresistens | Biomedicinsk Analytiker

  3. Pingback: T-celler | Biomedicinsk Analytiker

  4. Pingback: Klinisk mykologi | Biomedicinsk Analytiker

  5. Pingback: B12- och Folatcykeln | Biomedicinsk Analytiker

  6. Pingback: B12, järn och folat | Biomedicinsk Analytiker

  7. Pingback: Fria radikaler 1 | Biomedicinsk Analytiker

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s

Information

This entry was posted on 31 maj, 2014 by in - Molekylärbiologi, Termin 2 and tagged , .
%d bloggare gillar detta: