Oefentoets Biologie: Spijsvertering | VWO 4/VWO 5/VWO 6 | variant 7

4/10 Herprogrammeren van alvleeskliercellen.
Zie figuur A 1050 van de bijlage.

Voor het herprogrammeren van exocriene alvleeskliercellen moeten genen worden aangeschakeld of moeten genen worden uitgeschakeld in deze cellen.
Het aan- en uitzetten van genen wordt geregeld door transcriptiefactoren. Door combinaties van transcriptiefactoren te gebruiken die kenmerkend zijn voor de endocriene ß-cellen, probeerden de onderzoekers de exocriene cellen van muizen te herprogrammeren tot ß-cellen.
Voor het experiment maakte de onderzoeksgroep eerst (zie de afbeelding hieronder) genconstructen bestaande uit een virale promotor (CMV), een gen coderend voor één van de zes transcriptiefactoren (TF) en een gen voor een groen fluorescerend proteïne (nGFP).

afbeelding

Zie figuur A 1050 van de bijlage.

De gebruikte transcriptiefactoren waren: Ngn3, Mafa, Pdx1, NeuroD, Pax6 en Isl1. De onderzoekers brachten de genconstructen in het DNA van adenovirussen en creëerden zo zes verschillende virusstammen. Ook werd een virusstam (stam 0) gemaakt zonder transcriptiefactor (zie de afbeelding hiernaast).

Wat is de functie van de virale promotor (CMV) in het genconstruct?

5/10 Herprogrammeren van alvleeskliercellen.

Wat is de functie van het gen voor het groen fluorescerend proteïne (nGFP) in het genconstruct?

6/10 Herprogrammeren van alvleeskliercellen.
Zie figuur B 4715 van de bijlage.

De gebruikte virusstammen werden geïnjecteerd in de alvleesklier van muizen met een verzwakt immuunsysteem.
De muizen werden in acht groepen verdeeld en kregen de volgende injecties:

groep 1 alleen virusstam 0
groep 2 een mengsel van alle virusstammen 1 tot en met 6
groep 3 alle virusstammen, behalve stam 1 (Ngn3)
groep 4 alle virusstammen, behalve stam 2 (Mafa)
groep 5 alle virusstammen, behalve stam 3 (Pdx1)
groep 6 alle virusstammen, behalve stam 4 (NeuroD)
groep 7 alle virusstammen, behalve stam 5 (Pax6)
groep 8 alle virusstammen, behalve stam 6 (Isl1)

Zie figuur B 4715 van de bijlage.

Vervolgens bepaalden de onderzoekers welk percentage van de geïnfecteerde alvleeskliercellen als gevolg van de nieuw ingebrachte transcriptiefactoren insuline ging aanmaken. De resultaten hiervan zijn weergegeven in de afbeelding.

Uit de resultaten van dit experiment kan afgeleid worden wat de meest effectieve combinatie van transcriptiefactoren is om exocriene alvleeskliercellen te herprogrammeren zodat ze insuline gaan aanmaken.

Wat is de meest effectieve combinatie?




-

7/10 Herprogrammeren van alvleeskliercellen.

Bij dit experiment werden muizen met een verzwakt immuunsysteem gebruikt.

Leg uit dat het resultaat van dit experiment hierdoor beter zal zijn dan wanneer muizen met een normaal functionerend immuunsysteem worden gebruikt.

8/10 Herprogrammeren van alvleeskliercellen.

Normaal liggen de insulineproducerende ß-cellen geclusterd in de eilandjes van Langerhans. De geherprogrameerde exocriene cellen, die door de transcriptiefactoren insuline zijn gaan produceren, liggen echter verspreid tussen de normale exocriene cellen. Ze zijn te herkennen aan de kleine blaasjes met insuline, naast de grotere blaasjes met pro-enzymen in het cytoplasma.

- Geef de naam van een enzym dat als pro-enzym door de exocriene kliercellen van de alvleesklier wordt afgegeven.
- Waarom wordt dit enzym als pro-enzym afgegeven?

9/10 Herprogrammeren van alvleeskliercellen.

Rond de succesvol geherprogrammeerde exocriene cellen in de alvleesklier nam het aantal bloedvaatjes sterk toe. Waarschijnlijk werd dit veroorzaakt doordat deze cellen een bepaalde groeifactor produceerden.
Door het grote aantal bloedvaatjes kunnen de cellen makkelijker stoffen opnemen en afgeven.

Leg uit waarvoor het nog meer van belang is dat geherprogrammeerde alvleeskliercellen van een diabetespatiënt in contact staan met bloedvaatjes.

10/10 Herprogrammeren van alvleeskliercellen.
Zie figuur A 1050 van de bijlage.
Zie figuur C 426 van de bijlage.

Om de effectiviteit van de gentherapie te testen gebruikten de onderzoekers muizen zonder ß-cellen in de alvleesklier (diabetes-muizen). Deze muizen werden geïnjecteerd met een virus zonder een gen voor transcriptiefactoren (stam 0) of met een mengsel van virussen met genen voor bepaalde transcriptiefactoren (stam 1 t/m 6) (zie de afbeelding A 1050). Vervolgens werd het bloedsuikergehalte van de behandelde diabetes-muizen en van normale muizen gedurende acht weken regelmatig gemeten. Ook werd zes weken na de inspuiting van de virusdeeltjes bepaald hoeveel insuline er in het bloed van de muizen circuleerde.
In de afbeelding C 426 zijn resultaten van deze proef te zien. Daaruit blijkt dat de herprogrammeringstherapie onvoldoende effectief is.

Vier verklaringen voor de tegenvallende resultaten van de herprogrammeringstherapie zijn:

1. Er ontstaan te weinig geherprogrammeerde cellen;
2. De geherprogrammeerde cellen produceren te weinig insuline;
3. De insuline die wordt geproduceerd door geherprogrammeerde cellen bereikt het bloed onvoldoende;
4. De insuline die door geherprogrammeerde cellen wordt geproduceerd is onvoldoende werkzaam.

Welke van deze verklaringen kan of kunnen de tegenvallende resultaten van de herprogrammeringstherapie verklaren?




-

Vertering bij de mens.

In het menselijk lichaam treedt vertering op.

Waar?

Steentjes bij hoenderen.

Veel hoenderachtigen slikken met hun voedsel vaak kleine steentjes in.

Waar dient dit voor?

Kauwen.

Wat is de belangrijkste functie van het kauwen?

Eiwit in de maagwand.

Hoewel de maagwand eiwit bevat, wordt dit eiwit niet aangetast door maagsap.

Wat is hiervan de oorzaak?

Inhoud van de dunne darm.

Uit een analyse van de inhoud van de dunne darm van een dier blijkt deze te bevatten: glycerol, di- en tripeptiden, aminozuren en polypeptiden.

Wat is de meest waarschijnlijke conclusie die uit deze analyse getrokken kan worden?

Gastrine.

Als eiwitten bepaalde cellen van de maagwand prikkelen, vormen deze cellen een stof die gastrine heet. Deze stof komt in de bloedcirculatie terecht en prikkelt op haar beurt kliercellen in de maagwand, die dan meer maagsap gaan vormen. Koolhydraten en vetten zijn niet in staat dit effect te veroorzaken.

Uit deze informatie kan men afleiden dat de stof gastrine

Gal en vetten.

Sophie wilde onderzoeken of gal een rol speelt bij de vertering van vetten.
Zij constateerde dat bij menging van alvleessap met vet altijd een klein beetje vet verteerd werd.
Als zij alleen gal mengde met vet, constateerde zij dat er niets verteerd werd.
Haar conclusie was dat gal niet helpt bij de vertering van vet.

Welke van de volgende uitspraken over de conclusie van Sophie is het beste?