Skip to main content
Global

16.E: ביטוי גנים (תרגילים)

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    205835

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    16.1: ויסות ביטוי גנים

    סקירת שאלות

    שליטה בביטוי הגנים בתאים אוקריוטיים מתרחשת באיזו רמה (ים)?

    1. רק רמת התעתיק
    2. רמות אפיגנטיות ותעתיק
    3. רמות אפיגנטיות, תעתיק ותרגום
    4. רמות אפיגנטיות, תעתיק, פוסט-תעתיק, תרגומיות ופוסט-תרגום
    תשובה

    ד

    בקרה לאחר תרגום מתייחסת ל:

    1. ויסות ביטוי גנים לאחר שעתוק
    2. ויסות ביטוי גנים לאחר תרגום
    3. שליטה בהפעלה אפיגנטית
    4. תקופה בין תמלול לתרגום
    תשובה

    ב

    תגובה חופשית

    ציין שני הבדלים בין תאים פרוקריוטים ואיקריוטים וכיצד הבדלים אלה מועילים לאורגניזמים רב-תאיים.

    תשובה

    לתאים אוקריוטיים יש גרעין, ואילו לתאים פרוקריוטים אין. בתאים אוקריוטיים, ה- DNA מוגבל באזור הגרעין. בגלל זה, תמלול ותרגום מופרדים פיזית. זה יוצר מנגנון מורכב יותר לשליטה בביטוי גנים המועיל לאורגניזמים רב-תאיים מכיוון שהוא מחלק את ויסות הגנים.

    ביטוי גנים מתרחש בשלבים רבים בתאים אוקריוטיים, בעוד שבתאים פרוקריוטים, השליטה בביטוי הגנים מתרחשת רק ברמת התעתיק. זה מאפשר שליטה רבה יותר בביטוי הגנים באיקריוטים ובמערכות מורכבות יותר להתפתח. בגלל זה, סוגי תאים שונים יכולים להתעורר באורגניזם אינדיבידואלי.

    תאר כיצד שליטה בביטוי הגנים תשנה את רמות החלבון הכוללות בתא.

    תשובה

    התא שולט אילו חלבונים באים לידי ביטוי ובאיזו רמה כל חלבון מתבטא בתא. תאים פרוקריוטיים משנים את קצב השעתוק כדי להפעיל או לכבות גנים. שיטה זו תגדיל או תוריד את רמות החלבון בתגובה למה שצריך התא. תאים אוקריוטיים משנים את הנגישות (אפיגנטית), השעתוק או התרגום של גן. זה ישנה את כמות ה-RNA ואת תוחלת החיים של ה-RNA כדי לשנות את כמות החלבון הקיימת. תאים אוקריוטיים שולטים גם בתרגום החלבון כדי להגדיל או להקטין את הרמות הכוללות. אורגניזמים אוקריוטיים מורכבים הרבה יותר ויכולים לתפעל את רמות החלבון על ידי שינוי שלבים רבים בתהליך.

    16.2: ויסות גנים פרוקריוטיים

    סקירת שאלות

    אם גלוקוז נעדר, אך כך גם לקטוז, האופרון lac יהיה ________.

    1. הופעל
    2. מודחק
    3. מופעל, אך רק באופן חלקי
    4. מוטציה
    תשובה

    ב

    לתאים פרוקריוטים חסר גרעין. לכן, הגנים בתאים פרוקריוטים הם:

    1. הכל בא לידי ביטוי, כל הזמן
    2. תעתיק ותורגם כמעט בו זמנית
    3. נשלט בתעתיק מכיוון שהתרגום מתחיל לפני סיום התמלול
    4. b ו- c שניהם נכונים
    תשובה

    ד

    תגובה חופשית

    תאר כיצד ניתן לשנות שעתוק בתאים פרוקריוטים על ידי גירוי חיצוני כגון עודף לקטוז בסביבה.

    תשובה

    גירויים סביבתיים יכולים להגביר או לגרום לשעתוק בתאים פרוקריוטים. בדוגמה זו, לקטוז בסביבה יגרום לשעתוק של lac אופרון, אך רק אם גלוקוז אינו זמין בסביבה.

    מה ההבדל בין אופרון שניתן להדחיק לבין אופרון הניתן להשראה?

    תשובה

    אופרון שניתן להדחיק משתמש בחלבון הקשור לאזור האמרגן של הגן כדי לשמור על הגן מודחק או שקט. יש להסיר את המדכא הזה באופן פעיל על מנת לתמלל את הגן. אופרון הניתן להשראה מופעל או מודחק בהתאם לצרכי התא ולמה שזמין בסביבה המקומית.

    16.3: ויסות גנים אפיגנטיים אוקריוטיים

    סקירת שאלות

    מהם שינויים אפיגנטיים?

    1. תוספת של שינויים הפיכים לחלבוני היסטון ול- DNA
    2. הסרת נוקלאוזומים מה- DNA
    3. תוספת של נוקלאוזומים נוספים ל-DNA
    4. מוטציה של רצף ה- DNA
    תשובה

    א

    אילו מהבאים נכונים לגבי שינויים אפיגנטיים?

    1. לאפשר לתמלל DNA
    2. להזיז היסטונים כדי לפתוח או לסגור אזור כרומוזומלי
    3. הם זמניים
    4. כל האמור לעיל
    תשובה

    ד

    תגובה חופשית

    בתאים סרטניים, שינוי בשינויים אפיגנטיים מכבה גנים המתבטאים בדרך כלל. באופן היפותטי, איך תוכל להפוך את התהליך הזה כדי להפעיל מחדש את הגנים האלה?

    תשובה

    ניתן ליצור תרופות הפוכות את התהליכים האפיגנטיים (להוספת סימני אצטילציה של היסטון או להסרת מתילציה של DNA) וליצור תצורה כרומוזומלית פתוחה.

    16.4: ויסות גנים של שעתוק אוקריוטי

    סקירת שאלות

    הקישור של ________ נדרש כדי להתחיל בתעתיק.

    1. חלבון
    2. פולימראז DNA
    3. RNA פולימראז
    4. גורם שעתוק
    תשובה

    ג

    מה ייגרם מקשירה של גורם שעתוק לאזור משפר?

    1. ירידה בתעתיק של גן סמוך
    2. שעתוק מוגבר של גן רחוק
    3. שינוי התרגום של גן סמוך
    4. תחילת הגיוס של פולימראז RNA
    תשובה

    ב

    תגובה חופשית

    מוטציה בתוך אזור האמרגן יכולה לשנות את התעתיק של גן. תאר כיצד זה יכול לקרות.

    תשובה

    מוטציה באזור האמרגן יכולה לשנות את אתר הקישור של גורם שעתוק שבדרך כלל נקשר להגברת השעתוק. המוטציה יכולה להפחית את יכולתו של גורם השעתוק להיקשר, ובכך להפחית את השעתוק, או שהיא יכולה להגביר את יכולתו של גורם השעתוק להיקשר, ובכך להגדיל את השעתוק.

    מה יכול לקרות אם לתא היה יותר מדי גורם שעתוק מפעיל?

    תשובה

    אם היה קיים יותר מדי גורם שעתוק מפעיל, אז השעתוק היה גדל בתא. זה יכול להוביל לשינויים דרמטיים בתפקוד התא.

    16.5: ויסות גנים פוסט-תעתיק אוקריוטיים

    סקירת שאלות

    אילו מהבאים מעורבים בבקרה שלאחר התעתיק?

    1. שליטה על שחבור RNA
    2. שליטה על הסעות RNA
    3. שליטה ביציבות ה- RNA
    4. כל האמור לעיל
    תשובה

    ד

    קישור של חלבון קושר RNA יהיה ________ את היציבות של מולקולת ה-RNA.

    1. להגביר
    2. ירידה
    3. לא להגדיל ולא להקטין
    4. או להגדיל או להקטין
    תשובה

    ד

    תגובה חופשית

    תאר כיצד RBPs יכולים למנוע מ- miRNAs להשפיל מולקולת RNA.

    תשובה

    חלבונים קושרים ל-RNA (RBP) נקשרים ל-RNA ויכולים להגביר או להקטין את יציבות ה-RNA. אם הם מגבירים את היציבות של מולקולת ה- RNA, ה- RNA יישאר שלם בתא לפרק זמן ארוך מהרגיל. מכיוון שגם RBPs וגם miRNAs נקשרים למולקולת ה-RNA, RBP יכול להיקשר תחילה ל-RNA ולמנוע את הקישור של ה-miRNA שיפרק אותו.

    כיצד גירויים חיצוניים יכולים לשנות את השליטה שלאחר התעתיק בביטוי הגנים?

    תשובה

    גירויים חיצוניים יכולים לשנות חלבונים המחייבים RNA (כלומר, באמצעות זרחון של חלבונים) כדי לשנות את פעילותם.

    16.6: ויסות גנים טרנסלציוניים ופוסט-תרגום אוקריוטיים

    סקירת שאלות

    שינויים לאחר תרגום של חלבונים יכולים להשפיע על איזה מהבאים?

    1. תפקוד חלבון
    2. ויסות תעתיק
    3. שינוי כרומטין
    4. כל האמור לעיל
    תשובה

    א

    תגובה חופשית

    שינוי חלבון יכול לשנות את ביטוי הגנים בדרכים רבות. תאר כיצד זרחון של חלבונים יכול לשנות את ביטוי הגנים.

    תשובה

    מכיוון שחלבונים מעורבים בכל שלב של ויסות הגנים, זרחון של חלבון (תלוי בחלבון שמשתנה) יכול לשנות את הנגישות לכרומוזום, יכול לשנות את התרגום (על ידי שינוי הקישור או התפקוד של גורם השעתוק), יכול לשנות את ההסעה הגרעינית (על ידי השפעה על שינויים במתחם הנקבוביות הגרעיניות), יכול לשנות את יציבות ה- RNA (על ידי קישור או אי קישור ל- RNA כדי לווסת את יציבותו), יכול לשנות תרגום (להגדיל או להקטין), או יכול לשנות לאחר שינויים בתרגום (הוספה או הסרה של פוספטים או אחרים שינויים כימיים).

    צורות חלופיות של חלבון יכולות להועיל או להזיק לתא. מה לדעתך יקרה אם יותר מדי חלבון חלופי נקשר ל-3' UTR של RNA ויגרום לו להתפרק?

    תשובה

    אם ה-RNA יתפרק, אז פחות מהחלבון שה-RNA מקודד יתורגם. יכולות להיות לכך השלכות דרמטיות על התא.

    שינויים בשינויים אפיגנטיים משנים את הנגישות והתעתיק של ה- DNA. תאר כיצד גירויים סביבתיים, כגון חשיפה לאור אולטרה סגול, יכולים לשנות את ביטוי הגנים.

    תשובה

    גירויים סביבתיים, כמו חשיפה לאור אולטרה סגול, יכולים לשנות את השינויים בחלבוני ההיסטון או ב- DNA. גירויים כאלה עשויים לשנות גן מתועתק באופן פעיל לגן מושתק על ידי הסרת קבוצות אצטיל מחלבוני היסטון או על ידי הוספת קבוצות מתיל ל- DNA.

    16.7: סרטן וויסות גנים

    סקירת שאלות

    גנים הגורמים לסרטן נקראים ________.

    1. גנים של טרנספורמציה
    2. גנים מדכאי גידולים
    3. אונקוגנים
    4. גנים שעברו מוטציה
    תשובה

    ג

    טיפולים ממוקדים משמשים בחולים עם דפוס ביטוי גנים מוגדר. טיפול ממוקד המונע את הפעלת קולטן האסטרוגן בסרטן השד יועיל לאיזה סוג מטופל?

    1. חולים המבטאים את קולטן EGFR בתאים נורמליים
    2. חולים עם מוטציה שמשביתה את קולטן האסטרוגן
    3. חולים עם הרבה קולטן האסטרוגן המתבטאים בגידול שלהם
    4. חולים שאין להם קולטן אסטרוגן המתבטא בגידול שלהם
    תשובה

    ג

    תגובה חופשית

    מפותחות תרופות חדשות המפחיתות מתילציה של DNA ומונעות הסרה של קבוצות אצטיל מחלבוני היסטון. הסבר כיצד תרופות אלו יכולות להשפיע על ביטוי גנים כדי לעזור להרוג תאי גידול.

    תשובה

    תרופות אלו ישמרו על חלבוני ההיסטון ודפוסי המתילציה של ה-DNA בתצורה הכרומוזומלית הפתוחה כך שתעתיק יהיה אפשרי. אם גן מושתק, תרופות אלו עלולות להפוך את התצורה האפיגנטית כדי לבטא מחדש את הגן.

    כיצד הבנת דפוס ביטוי הגנים בתא סרטני יכולה לספר לך משהו על אותה צורה ספציפית של סרטן?

    תשובה

    הבנת אילו גנים באים לידי ביטוי בתא סרטני יכולה לסייע באבחון הצורה הספציפית של סרטן. זה יכול גם לעזור לזהות אפשרויות טיפול עבור אותו מטופל. לדוגמה, אם גידול בסרטן השד מבטא את ה- EGFR במספרים גבוהים, הוא עשוי להגיב לטיפול ספציפי נגד EGFR. אם הקולטן הזה לא בא לידי ביטוי, הוא לא יגיב לטיפול זה.