Oefentoets Biologie: Dna-rna - eiwitsynthese | VWO 4/VWO 5/VWO 6 | variant 1

Ontdek de digitale toets over de functie van cytosine nucleotiden in telomerase, virale enzymen en DNA-synthese, en de productieplaats van EPO in de cel, gericht op studenten biologie en geneeskunde. Deze toets biedt inzicht in belangrijke moleculaire processen en hun toepassingen in afstammingsonderzoek en diabetesbehandeling. - 12 vragen

Aantal vragen

12

Vak(ken)

Biologie

Kerndoel(en)

VO Kerndoel 31: Processen in de natuur

Leerniveau(s)

VWO 4, VWO 5, VWO 6

Uitgever

NVON

Copyright

cc-by-sa-40

Functie van cytosine nucleotiden in telomerase

2/3 Telomeren.
Zie figuur B 4719 van de bijlage.

Het enzym telomerase bestaat uit twee delen: een eiwitgedeelte en een RNA-streng met ca 450 nucleotiden waarin zich de code CCCAAUCCC bevindt. In de afbeelding is dit schematisch weergegeven.
Het telomerase gebruikt een deel van zijn nucleotidenvolgorde (CCCAAUCCC) als matrijs om de ouderstreng (de matrijsstreng) te verlengen in de 5'-> 3' richting, telkens met de nucleotiden TTAGGG.
Het actieve deel van de RNA-streng bevat een extra drietal cytosine nucleotiden met een andere functie.

Wat zal de functie zijn van het drietal cytosine nucleotiden in het actieve deel van het telomerase-RNA?

afbeeldingafbeelding

Virale enzymen en DNA-synthese

3/3 Telomeren.

Door telomerase wordt vanuit een RNA-streng een nieuw stuk DNA-streng opgebouwd.
Ook bij bepaalde virussen wordt RNA gebruikt als matrijs voor de opbouw van dubbelstrengs DNA.

Geef de naam van het hierbij betrokken virale enzym.

Productieplaats van EPO in de cel

EPO.

Sinds de jaren '80 van de 20e eeuw leveren farmaceutische bedrijven ook recombinant humane EPO (rhEPO), geproduceerd door een celkweek van veranderde zoogdiercellen. EPO is een glycoproteïne, een soort eiwit.

Waar in de cel wordt die EPO geproduceerd?

In .

Gebruik van DNA in afstammingsonderzoek

Afstamming.
Zie figuur B 2647 van de bijlage.

In de afbeelding is de mogelijke verwantschap van een aantal primaten weergegeven. De indeling is onder andere gebaseerd op DNA-gegevens.

Leg uit hoe DNA-gegevens gebruikt kunnen worden bij het opstellen van een afstammingsschema zoals in de afbeelding.

afbeeldingafbeelding

Afstamming van primaten en DNA-verschillen

Afstamming.
Zie de figuren B 2648 en B 2647 van de bijlage.

Het verschil tussen het DNA van de chimpansee, de gorilla, de orang-oetan en de mens is onderzocht. De afbeelding geeft in een driedimensionale figuur weer hoeveel procent het DNA van twee door een lijn verbonden soorten van elkaar verschilt.

Chimpansee, gorilla, orang-oetan en mens worden gerekend tot twee subfamilies.

- Hoe zijn deze primaten volgens de gegevens in afbeelding B 2647 over twee subfamilies verdeeld?
- Leg uit dat de DNA-gegevens van de afbeelding deze indeling ondersteunen.

afbeeldingafbeeldingafbeeldingafbeelding

Route van mRNA in de alvleeskliercel

Een alvleeskliercel.
Zie figuur B 2654 van de bijlage.

De plaats waar mRNA voor een af te scheiden enzym wordt gevormd is niet dezelfde als de plaats waar dit mRNA werkzaam is.

- Teken in de afbeelding van de alvleeskliercel in de uitwerkbijlage een lijn die de exacte route aangeeft tussen de plaats van vorming van mRNA en een plaats waar het mRNA werkzaam is.
- Geef het begin van deze lijn aan met de letter m.

afbeeldingafbeelding

Herprogrammeren van alvleeskliercellen bij diabetes

1/2 Herprogrammeren van alvleeskliercellen.

Bij type-1 diabetes maakt de alvleesklier geen of zeer weinig insuline aan ten gevolge van een uitgebreide vernietiging van ß-cellen.
De huidige behandeling is erop gericht de symptomen van type-1 diabetes te bestrijden met insuline-injecties, maar deze geven geen genezing.
Endocrinologen van de Harvard universiteit onderzoeken of ze exocriene alvleeskliercellen, die verteringsenzymen maken, kunnen ‘herprogrammeren' tot endocriene ß-cellen.
Als de veranderde cellen insuline gaan produceren, zou dit de diabetespatiënt kunnen genezen.
Voor het herprogrammeren van exocriene alvleeskliercellen moeten genen worden aangeschakeld of moeten genen worden uitgeschakeld in deze cellen.

Zie volgende scherm

Functie van de virale promotor in genconstructen

2/2 Herprogrammeren van alvleeskliercellen.

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).
afbeeldingafbeelding

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?

afbeeldingafbeelding

De rol van reverse transcriptase in de placenta

1/2 Virus onmisbaar bij de placentavorming.

Volgens de endosymbiose-theorie hebben plantaardige en dierlijke cellen ooit eencellige organismen opgenomen, die vervolgens evolueerden tot celorganellen. De aanwezigheid van eigen DNA in deze organellen is daarvoor een aanwijzing. Uit nieuw onderzoek is gebleken dat ook virussen onderdeel van eukaryote cellen kunnen zijn.
Ook bij mensen zijn verschillende endovirussen bekend: ERV-genen (ERV = Endogeen Retro Virus) stimuleren onder andere de hechting van het enkele dagen oude embryo in de baarmoederwand en geven de zich ontwikkelende placenta een groeispurt.

In placentaweefsel van de mens kan het enzym reverse transcriptase worden aangetoond. Dat kan een aanwijzing zijn voor de aanwezigheid van ERV-genen in de cellen.

Leg dit uit aan de hand van de functie van reverse transcriptase.

Mutaties en hun effect op embryonale ontwikkeling

2/2 Virus onmisbaar bij de placentavorming.

Waarschijnlijk is een ERV-genproduct betrokken bij de vorming van het hormoon HCG. Bij 1 procent van de mensen komt een mutatie in dit ERV-gen voor. De mutatie betreft de vervanging van de code voor arginine door een stopcodon. Toch leidt deze mutatie, zelfs bij een foetus die homozygoot is voor het mutantgen, niet tot afwijkingen bij de embryonale ontwikkeling. Een verklaring hiervoor is, dat bij de transcriptie soms over een stopcodon wordt doorgelezen.

Geef nog een andere mogelijke verklaring.

Onderzoek naar PCR-techniek en substanties

1/2 Christoph doet een onderzoek.

Om de gekozen marker te onderzoeken moet hij er veel kopieën van hebben.
Die verkrijgt hij met de PCR-techniek.
Daarbij gebruikt hij verschillende substanties.

Welk van onderstaande hoort daar niet bij?

PCR-cycli en kopieën van DNA

2/2 Christoph doet een onderzoek.

Na hoeveel PCR-cycli heeft Christoph een miljard kopieën, als hij met 1000 kopieën begint?

Na cycli.