Plasmid med resistensgener og innsetting av gen X
Lov på eksamen
- Kalkulator
- CAS
- Graftegner og regneark
- Lærebok, formelsamling og egne notater
Ikke åpent internett, kommunikasjon med andre eller kunstig intelligens.
Kan den løses uten PC?
Alle deloppgavene kan løses uten PC.
Fra 2027 er det bare kalkulator og skriftlige hjelpemidler på del 2. Vurderingen er gjort med KI og kan inneholde feil.
Lest inn av KI og ikke kontrollert manuelt enda — kan inneholde feil.
Forskere vil genmodifisere bakterier ved å sette inn et nytt gen, gen X. De bruker et plasmid som har gener for resistens mot to ulike antibiotika: antibiotikum A og antibiotikum B. Plasmidene blir blandet med DNA-fragmenter med gen X, restriksjonsenzym og ligase.
Figuren nedenfor viser plasmidet med to gener for resistens mot antibiotika, og hvor i plasmidet restriksjonsenzymet har sete (sete er der restriksjonsenzymet kutter).
Bakterier som tar opp plasmidet med gen X, vil ikke være resistente mot antibiotikum B. Forklar hvorfor.
Plasmider kan bli tatt opp i bakterier, som deler seg og danner kolonier. Koloniene overføres til to petriskåler som vist i figuren nedenfor. Den ene petriskåla tilføres antibiotikum A, og den andre tilføres antibiotikum B.
Hvilke av bakteriekoloniene E–P har ikke tatt opp plasmidet? Begrunn svaret ditt.
Hvilke av bakteriekoloniene E–P har tatt opp plasmidet med gen X? Begrunn svaret ditt.
Fasit
Restriksjonsenzymet kutter inne i genet for resistens mot antibiotikum B. Når gen X limes inn der, blir genet ødelagt, og bakterien lager ikke lenger proteinet som gir resistens mot B.
1) Koloniene F, G, H, N, O og P.
Koloniene I, J og M.
LøsningsforslagKI-generert
Figuren viser at setet for restriksjonsenzymet ligger inne i genet for resistens mot antibiotikum B. Når restriksjonsenzymet kutter plasmidet, blir dette genet delt i to. Gen X blir deretter limt inn i kuttet med ligase.
Basesekvensen i resistensgenet mot B blir da avbrutt av en lang, fremmed sekvens. Genet kan ikke lenger transkriberes og translateres til et fungerende protein. Bakterien lager derfor ikke proteinet som gjør den motstandsdyktig mot antibiotikum B, og den dør hvis den blir utsatt for dette antibiotikumet.
Genet for resistens mot antibiotikum A ligger et annet sted i plasmidet og blir ikke kuttet. Bakterier som har tatt opp plasmidet med gen X, er derfor resistente mot A, men ikke mot B. Denne effekten kalles innsettingsinaktivering, og det er nettopp slik forskerne kan kjenne igjen bakteriene som har fått gen X.
På skåla som er tilført antibiotikum A, vokser bare koloniene E, I, J, K, L og M. Koloniene F, G, H, N, O og P er borte.
Bakterier som ikke har tatt opp plasmidet, har verken genet for resistens mot A eller genet for resistens mot B. De dør derfor når skåla tilføres antibiotikum A. Koloniene F, G, H, N, O og P har altså ikke tatt opp plasmidet.
På skåla som er tilført antibiotikum B, vokser bare koloniene E, K og L.
Koloniene I, J og M vokser på skåla med antibiotikum A, men ikke på skåla med antibiotikum B. De må altså ha tatt opp et plasmid, siden de er resistente mot A, men genet for resistens mot B virker ikke. Det skjer bare når gen X er satt inn i dette genet. Koloniene I, J og M har derfor tatt opp plasmidet med gen X.
Koloniene E, K og L er resistente mot begge antibiotika. Hos dem har plasmidet lukket seg igjen uten at gen X ble satt inn, slik at begge resistensgenene er hele.