DNA mutationer. Simone Johansen 3y

Størrelse: px
Starte visningen fra side:

Download "DNA mutationer. Simone Johansen 3y"

Transkript

1 0 DNA mutationer Simone Johansen 3y Nukleinsyren DNA er bestanddelen for alt levende. Det er DNA et der bestemmer vores genetiske træk, og det er derfor også her den genetiske variation findes. Den genetiske variation opstår ved mutationer i arvemassens DNA. Der kendes til utallige former for mutationer, hvorved nogen opstår spontant, hvorved andre opstår ved tilstedeværelsen af et mutagent stof Denne opgave belyser biologisk de forskellige mutationers indvirkning på individet, samt hvilken reparationsmuligheder den enkelte celle normalt har. Matematisk er der opstillet en model over mutationsraten af observerede de novo mutationer pr. faderens alder i år fra en undersøgelse, der er publiceret i tidsskriftet Nature.

2 1 Abstract This paper investigates DNA and its ability to mutate. Mutations often come into existence spontaneously or with the presence of a mutagenic substance causing mutations. Often it isn t a threat because the cells reconditioning enzymes would repair the main part of the mutation. A mutation, which appears in a family for the first time, is called a De Novo mutation. The study uses a research about De Novo mutations from an article in Nature to show how the amount of mutations affects the off-spring s risk to develop autism or schizophrenia. From biological scholarly books, mathematical workingmodels and the research on De Novo mutations, the study elucidates DNA s structure, which changes the mutations cause and how De Novo mutations affect the offspring. It is shown that mutations can have fatal consequences such as cancer, mental retardation and reduced intelligence. It is also shown that the age of the father has a great significance to the off-spring s risk of developing autism or schizophrenia, as the count of De Novo mutations increases exponentially with the age of the father. The study recommends that the results of the research should be used to advice future parents.

3 2 Indhold Abstract... 1 Eukaryote celler og deres formering... 1 Eukaryote celler... Fejl! Bogmærke er ikke defineret. DNA s opbygning og funktion... 1 Proteinsyntesen... Fejl! Bogmærke er ikke defineret. Replikationen... 3 Meiose og Mitose... 4 Henfald af DNA... 5 Mutationer... 7 Genmutationer... 8 Kromosommutationer... 9 Kromosomtalsmutationer Mutagener Reparationsenzymer... Fejl! Bogmærke er ikke defineret. Rate of de De novo mutationer and the importance of father s age to diseas risk Mutationsraten de novo Konklusion... Fejl! Bogmærke er ikke defineret. Bilag Litteraturliste... 30

4 1 Eukaryote celler Vores krop, og alt levende for den sags skyld, består af flere billioner celler, der ikke er større end 10μm. Mennesket, planter, svampe og dyr består af eukaryote celler, som er mere komplekse end prokaryoter. Cellen er omgrænset af en cellemembran, der er opbygget af et dobbeltlag af fosfolipider. Den sørger for at cellen kan opretholde et vandigt miljø, i form af cytoplasmaet inde i cellen uden at det påvirker, eller bliver påvirket, af det omgivende miljø. Inde i cytoplasmaet findes cellens organeller, såsom golgiapparater, mitokondrier, glat ER, ru ER, ribosomer og cellekernen. Cellekernen er opbygget af en to lag enhedsmembran og indeholder cellens arvemateriale.((1) s ) DNA s opbygning og funktion I de eukaryote cellers kerner finder vi nukleinsyrerne. I kromosomerne findes nukleinsyrerne, hvor vi finder den genetiske variation. Et kromosom består af en lang fiber af kromatin, som er opbygget af dobbeltstrenget DNA, der er bundet om kugleformede histoner. Histonerne sidder i grupper på otte, hvor DNA et er bundet rundt om to gange. Sådan en gruppe kaldes et nukleosom, og holdes sammen af strukturproteiner. DNA er dobbeltstrenget, og tilsammen udgør de to strenge en lang dobbelthelix formet kæde. DNA s grundbyggesten er nukleotiderne adenninnukleotid (damp), thyminnukletotid (dtmp), guaninnukleotid (dgmp) og cytosinnukleotid (dcmp). Nukleotiderne består af et sukkermolekyle, deoxyribose, en base, som enten kan være Adenin, Thymin, Guanin og Cystosin, samt en eller flere fosfatgrupper. C og T består af én heterocyklisk aromatisk ring indeholdende to kvælstofatomer, hvilket kaldes pyrimidiner. A og G indeholder derimod to aromatiske ringe og er derfor puriner. Basen i nukleotidet er bundet til deoxyribosens 1. kulstofatom, og fosfationen til det 5. (se figur 1). Fosfationen er også bundet til 3. kulstofatom på næste Figur 1 et nukleotid(24) nukleotids deoxyribose, hvorved den lange kæde opstår. De to kæder er holdes sammen ved, at de to basers polære dele tiltrækker hinanden, og der opstår svage hydrogenbindinder mellem dem.. Det er henholdsvis purinen G og pyrimidien C der bliver bundet sammen af tre hydrogenbindinger og purinen A og pyrimidien T med to hydrogenbindinger. Overstående kaldes baseparringsprincippet. DNA- strengene er antiparallelle, da de vender omvendt af hinanden. Den ene streng løber fra 5 ende til

5 2 3 (angiver basens frie C-atom) ende og omvendt for den anden. De kaldes derfor komplementære((1) s ) DNA-strenge kan opdeles i tripletkoder(også kaldet et codon), som er tre sammenhørende baser, der tilsammen danner koden for én aminosyre. DNA-strengene kan endvidere opdeles i gener, som er lange kæder af aminosyrer, der koder for et protein og dets egenskaber. Et protein er altså en uforgrenet kæde af aminosyrer sammensat af peptidbindinger, der derved danner en polypeptidkæde. Proteinet fungerer som byggemateriale til f.eks. enzymer, der sørger for at kroppen fungerer. Proteinerne bliver dannet ved proteinsyntesen. Syntesen består af to delprocesser, transskriptionen og translationen, der foregår i henholdsvis cellekernen og ribosomerne. Proteinsyntesen i korte træk Ved proteinsyntesen dannes der, under transskriptionen, RNA, som er en anden vigtig nukleinsyre, der adskiller sig fra DNA på tre punkter: den indeholder Uracil i stedet for Thymin, er enkeltstrenget, og monosakkaridet indeholder et ekstra oxygenatom, hvorved nukleotiderne betegnes uden det lille d. Det dannede RNA stykke består ca. kun af 5% brugbart kodende materiale kaldet exons. Det resterende materiale, introns, bliver skåret væk af spliceosomerne, og den nye editeret form af RNA kaldes mrna. Translationen sker i ribosomerne, hvor tripletkoderne på mrna hver især vil tiltrække trna, der har den modstående tripletkode. Herved vil der dannes en lang række aminosyrer der bindes sammen af peptidbindinger mellem syregruppen på den ene aminosyre og aminogruppen på den anden aminosyre (se figur 2). Den lange aminosyrekæde i proteinet kaldes primærstrukturen. Sekundærstrukturen opstår når peptidet foldes ved bindinger mellem molekylets forskellige dele, og tertiærstrukturen er den Figur 2- translationen(25) overordnede struktur der bindes sammen af enten ionbindinger, hydrogenbindinger eller hydrofobe

6 3 dele der søger sammen. Disse tre strukturer, og specielt primærstrukturen, har betydning for hvilken funktion det dannede protein har. Ud af de fire baser kan der altså dannes 4 3 = 64 tripletkoder. Dog indeholder en celle kun 20 forskellige aminosyrer, hvilket skyldes at flere tripletkoder koder for den samme aminosyre. Men ethvert protein vil under dens dannelse have tripletkoden AUG som første led, da denne aminosyre, Methionin, er den eneste startkode. Proteinets længde afgøres af hvornår der bliver sat en stopkode ind. De forskellige stopkoder er tripletkoderne UAA, UAG og UGA. ((1) s ) Baseparringsprincippet er også en forudsætning for at DNA kan kopieres. Når en celle deler sig, skal dattercellen have et komplet sæt gener, og DNA et skal kopieres under replikationen. Replikationen Enzymet DNA-helikase splitter DNA et ad forskellige steder på DNA et ved at bryde hydrogenbindingerne mellem baseparrene. Ved adskillelsesstedet indsættes en primer af enzymet primase, hvorfra enzymet DNA-polymerase vil udvikle to nye strenge ud fra de to adskilte DNA-strenge, der bruges som skabelon. Processen kaldes polymerisering. Indsættelsen af nukleotider sker efter baseparringsprincippet, så de to nye strenge er identiske med de gamle DNA-strenge. Den ene DNA-streng kaldes the leading strand og her foregår indsættelsen af nukleotider relativt simpelt. Nukleotidet bliver indsat ved fraspaltning af to ekstrasiddende fosfatgrupper, og den tilbageværende fosfation bindes til OH-gruppen på 3 -enden af den voksende strengs nukleotid. Opbygningen sker altså fra 5 -ende, hvor primeren sidder, mod 3 -ende. Polymeriseringen af den anden enkeltstrenget DNA, the lagging strand, foregår stykvis, da processen foregår fra 3 ende. Herved vil der dannes et loop, hvor der indsættes en primer efter ca. hvert 1000 nukleotid. Primerne vil herefter fjernes, og DNA-polymerase vil indsætte de manglende nukleotider. Til sidst limer enzymet DNA-ligase DNA-stykkerne sammen. Herved er arvematerialet kopieret, og modercellen vil dele sig i to identiske datterceller.

7 4 Meiose og Mitose Modercellen kan deles under to delingsprocesser kaldet meiosen og mitosen. Når et individ undfanges sker der en reduktionsdeling kaldet meiosen. Den diploide modercelle med 46 kromosomer (23 kromosompar) bliver under meiosen til fire haploide datterceller med 23 kromosomer i hver. Inden den 1. meiotiske deling vil cellen gennemgå en interfase, hvorved kromosomerne fordobles til kromatider, der hænger sammen i centromerer. Herefter starter profasen, hvor kromatiderne rulles sammen og kernemembranen opløses, hvorved kerneplasma og cytoplasma blandes sammen. Nukleos forsvinder hermed. Samtidig dannes der lange proteintråde kaldet tentråde, der udgår fra centriolerne i hver sin ende. De homologe(ens) kromosomer konjugerer, hvilket betyder at de samles parvis i cellens midterplan. Den tætte kontakt muliggør en overkrydsning, hvorved små DNA stykker fra hvert kromatid bytter plads, i den hensigt at gøre dem genetisk forskellige. I metafasen vil tentrådene fra hver sin side af cellen fastgøres til hvert sit kromosoms centromere. I anafasen hives kromatiderne fra hinanden af tentrådene, og de adskilte kromosomer vil vandre via. tentrådene til hver sin side af cellen. I telofasen gendannes kernemembranen omkring de kommende dattercellers kromosomer, der foldes ud igen, og tentrådende forsvinder. Cytoplasmaet deles i to på hver side af en nydannet cellemembran. Herved er der opstået to datterceller med det halve kromosomtal i forhold til det oprindelige. (se figur 3) Den anden meiotiske celledeling minder meget om den almindelige celledeling, mitosen, med de forskelle at der kun er det halve kromosomtal til stede og kromatiderne ikke mere er identiske pga. overkrydsningen. Mitosen inddeles også i de fire faser: profasen, metafasen, anafasen og telofasen. Inden mitosen går i gang befinder cellen sig i interfasen, hvor den befinder sig i omkring 90-95% af sin levetid. Her foregår replikationen. De fire faser foregår på præcis samme måde som i den første meiotiske deling, bortset fra at der ikke sker en overkrydsning i metafasen. Resultatet af mitosen er to datterceller med samme kromosombesætning, som modercellen havde. Figur 3 meiosen (28) Den meiotiske celledeling foregår i æggestokkene hos kvinder og i testiklerne hos mænd, og en haploid celle fra både mor og far vil skabe en diploid celle kaldet en zygote, hvorved afkommet vil arve egenskaber fra både moderen og faderen. Mitosen foregår hele tiden i hver evig eneste celle i kroppen. ((3) s )

8 5 Henfald af DNA Selvom man skulle tro at DNA er et relativt stabilt molekyle har forskere fra Danmark og Australien undersøgt DNA s henfald. De har ekstraheret DNA fra 158 Moaers ben knogler. Disse Moaer er alle mellem år gamle, og har alle levet i en afstand af 5 km. fra hinanden. De har altså levet under samme forhold. Under en temperatur på 13 har forskerne målt disse Moaers DNA til at have en halveringstid på 521 år. Man har førhen målt år gamle planters og insekters DNA til at have en halveringstid på år, dog konkluderer forskerne: that it is an optimistic assessment, and doesn't imply that samples of DNA large enough to measure could be extracted from such old bones. Moaernes knogler har altså større chance for at være brugbare, da de ikke er så gamle. (5) Knogler er det vigtigste studieobjekt i f.eks. arkæologien, da de er biologisk svært nedbrydelige, og derved bevarer deres struktur længe efter individets død. Deres DNA er derfor også velbevaret i celler, der er indlejret i knoglesubstansen. (6) Ud fra denne undersøgelse ønsker vi at bestemme henfaldt DNA materiale (nukleotider) over tiden, t i procent. Dette kan vi undersøge ved at tage brug af en 1. ordens model. Procentdelen af henfaldt DNA materiale betegner vi N, og tiden t, og disse antages at være proportionale med hinanden. 1. ordens model (de variable står i 1. potens) y = a x Vi kan finde procentdelen af henfaldt DNA materiale pr. tidsrum således N = k N(t) t hvor vi har den uafhængige variabel t, den afhængige variabel N og proportionalitets-faktoren k, der betegner sandsynligheden for at DNA materialet henfalder pr. tid. Ud fra forsøget, kan vi konkludere at k afhænger af en temperatur omkring 13. Ved at indfører et uendeligt lille tidsinterval, dt, kan vi beregne henfaldet af DNA materiale mere præcist, idet vi kan observere henfaldet som en helhed, og ikke pr. tidsenhed: dn = k N dt dn dt Vi er nu nået frem til en differentialligning, og har dn dt = k N som differentiale operatorer. Differentialligninger optræder ved at både funktionen og dens afledte er ukendt. Vi har således N, og den afledte dn dt. Eftersom at der er en klar sammenhæng mellem funktionen og dens afledte er det muligt at finde en løsning til differentialligningen. Løsningen findes ved brug af integration, og man får derved en funktion, der opfylder

9 6 differentialligningen. Når man integrerer gør man det modsatte af at differentiere, og prøver således at finde ud af hvor differentialligningen kommer fra. Eftersom at vores afledte funktion står i 1. orden, og har formen dy + k f(x) = 0, har vi at gøre med en dx homogen lineær 1. ordens differentialligning. Løsningen for differentialligningen er funktionen f(x) = c e k x, hvor k er en given konstant og c er et vilkårligt tal. (29) Dette vil jeg nu bevise og tager brug af separation af de variable, i den hensigt at få samlet udtrykkene med N og udtrykkene med t på hver sin side af lighedstegnet og dermed integrere 1 dn = kdt N Eftersom at vi ikke har et bestemt tidsinterval at forholde os til, har vi at gøre med et ubestemt integral. Med bestemte integraller arbejder man derimod med grænser, altså definitionsmængder. Når vi integrerer vores ubestemte integral, skal der tilføjes en konstant, som vi betegner c, der betegner alle tal. Vi integrerer nu vores ubestemte integral, og finder herved stamfunktionen ved det kendskab at 1 x = ln(x) ln( N ) = kt + c (c R) Vi ønsker at ophæve den naturlige logaritme og indfører den naturlige eksponentiel funktion e e ln ( N ) = e kt+c N = e kt e c Da e c er en konstant betegner vi den med c, og eftersom at vi kun har variablen t på venstre side, har vi N(t) på højre side N(t) = c e kt Vi har nu bevist at en homogen lineær 1. ordens differentialligning har en funktion af f(x) = c e k x som løsning. Vi kan se at der ved starttidspunktet t 0, er c procentdel DNA materiale, ved at indsætte 0 på t et plads N(0) = c e k 0 N(0) = c Vi kan derfor betegne c med N 0, og har derved den generelle løsning som er henfaldsformlen. N(t) = N 0 e kt For at finde den specifikke løsning, benytter vi os af følgende formel, der betegner forholdet mellem henfaldskonstanten k og halveringstiden t1. Vi kender t1 2 s værdi på 521 år fra undersøgelsen, og kan 2 derfor udregne k

10 7 ln (2) k = = t1 2 ln (2) 521 = 0, Vi ved at der er 100 % intakt DNA materiale ved t 0, som derfor er indsættes på N 0 s plads. Den specifikke løsning ser derfor således ud N(t) = 100 e 0, t Da knogler fra dyr og mennesker er ens opbygget, kan vi eftersigende bruge samme data til at bestemme, hvor stor en procentdel af vores DNA der vil henfalde i løbet af en gennemsnitlig levealder på 81,62 år (kvinder) (7) Vi indsætter derfor 81,26 år på t s plads og udregner N(81,62) = 100 e 0, ,62 = 89,71 I løbet af en gennemsnitlig levealder vil der altså henfalde ,71 = 10,29% DNA materiale. På graf 1 i bilaget ser vi vores specifikke funktion med punkterne P(521,50) (halveringstiden) og P(81.62,89.71) (procentdel henfaldt DNA materiale på en levealder). Og på graf 2 ser vi at alt DNA materiale vil være henfaldet efter ca år. Dog skal vi tage i betragtning at denne undersøgelse er lavet på basis af døde knogle, hvorved de forskellige enzymer(se reparationsenzymer), der opretholder og reparerer vores DNA ikke er levedygtige, og derfor ikke er til stede til at reparere beskadiget DNA, som kunne være forårsaget af mutationer. Mutationer I enhver celle vil der ske op imod ca mutationer pr. dag. Størstedelen bliver dog repareret af kroppens reparationsenzymer, så de ingen skade gør. (14) De fleste mutationer sker spontant, og det vides ikke hvorfor. Andre mutationer skyldes hovedsageligt mutagene stoffer, såsom UV-stråling og kemikalier. Mutationer kan ændre DNA et på mange forskellige måder, men ændringerne vil kun have ødelæggende effekt på genet hvis de opstår i exons. Sker mutationen i et intron kaldes det en tavs mutation. Overordnet kan man inddele mutationer i genmutationer, kromosommutationer og kromosomtalsmutationer.

11 8 Genmutationer Genmutationer/punktmutationer betegner når der sker en baseudskiftning i DNA et. Disse mutationer kaldes også SNP mutationer, og er ofte fremkaldt af mutagener (se mutagener). Overordnet kan der ske to slags punktmutationer: - En transition, hvor en purin udskiftes med en anden purin, eller en pyrimidin med en anden pyrimidin. - En transversion, hvor en purin udskiftes med pyrimidin eller omvendt. (9) som er inddelt i substitutions-mutationer og frameshift-mutationer. Ved en substitutions-mutation vil en enkelt base i DNA et ændres til en anden. Hvis denne base er en del af en tripletkode i et exons kaldes mutationen for en missense mutation. Men eftersom at flere aminosyrer kan kode for det samme protein, vil en ændring i et enkelt basepar i et exon ikke altid forårsage skader. Ved mutation af 1. og 2. triplet vil der oftest dannes en anden aminosyrer der koder for et andet protein. Dette kan forårsage store skader, hvis ikke det nye protein biokemisk ligner det oprindelige protein. På figur 4 ses et eksempel på en substitutionsmutation ikke forårsager et ændret protein. Figur 4 eksempel på substitution mutation(26) Man har regnet sig frem til at hyppigheden for disse mutationer foregår i intervallet basepar der bliver replikeret. Dog findes der hotspots, hvor hyppigheden er en del større. ((2) s. 107) Thalassæmi er en sygdom fremkaldt af en substitutions-mutation, hvor en adenin base ændres til en thymin base på 2. baseposition. Den oprindelige DNA-streng vil ændres fra 5 GAG 3 til 5 GTG 3. Den nye codon vil kode for valin i stedet for glutaminsyre, og det færdige proteins tredimensionelle struktur vil være betydeligt ændret. Glutaminsyre spiller en stor rolle i hæmoglobin, der transporterer ilt i blodet, og folk med thalasæmi har altså sværere ved at binde ilt i blodet. ((3) s )

12 9 Ved en frameshift-mutation vil der blive indsat eller fjernet en base i DNA et. Når der indsættes eller fjernes en base vil alle baser rykke en plads enten frem eller tilbage, hvorved alle efterfølgende tripletkoder ændres. Oftest vil det forårsage at der indsættes en stopkode for tidligt, hvorved proteinet ikke kun får ændret struktur, men også bliver mindre end normalt. Frameshift-mutationer kan også opstå ved deletioner og duplikationer (se kromosommutationer), så længe antallet ikke er deleligt med 3. ((3) s ) Kromosommutationer Under kromosommutationer ser man translokationer, deletioner, duplikationer og inversioner, og disse ses på figur 7 i bilaget. Translokationer opstår når der sker et brud på to ikke-homologe(ikke ens) kromosomer på samme tid. Kromosomdelene kan finde sammen på ny under reparationen, og der sker altså en overførsel af kromosomstykker. Man skelner mellem balancerede og ubalancerede translokationer. Ved en balanceret translokation ombyttes to kromosomstykker i en celle, hvorved cellens genom stadig er intakt med alle gener. Dog kan dette forårsage splittelse af et gen. Translokationen er ubalanceret hvis det medfører tab eller tilførsel af genmateriale. Down syndrom er en kendt affekt af translokationer, hvor der sker en overførsel af det ene kromosom 21 til kromosom 14. Dog er dette kun tilfældet hos 4% af alle med Down Syndrom. Resten opstår ved nondisjunction (se kromosomtalsmutationer) ((3) s. 79) Deletioner omfatter tab af kromosommateriale, men kan også kun omfatte et enkelt basepar. Disse tab opstår ved kromosombrud eller ved en skæv overkrydsning under meiosen. I overkrydsningen vil kromatiderne i de to homologe kromosomer krydse på nøjagtigt samme sted, og der opstår et brud på kromosomet. Sammenvoksningen af kromatiderne vil være tilfældigt, hvorfor kromosommaterialet på de to homologe kromosomer kan variere. Ved en skæv overkrydsning vil overkrydsningen ikke ske samme sted på de to homologe kromosomer. Hvis en deletion sker i kønscellerne vil afkommet deraf blive født med svære misdannelser og mental retardering. Symptomernes sværhedsgrad afhænger af, på hvilket kromosom deletionen er foregået og hvor stort tabet er ((2) s. 105) Et kendt eksempel på symptomer af deletion er Cri Du chat syndromet. Syndromet er forårsaget af en deletion på kromosom 5, hvor en del af den korte arm er gået tabt. Dette syndroms typiske træk er

13 10 katteagtigt gråd specielt ved fødslen, lav fødselsvægt og dårlig vægtstigning, påfaldende ansigtstræk og mental retardering. ((4)) Som følger af en skæv overkrydsning vil det ene homologe kromosom indeholde en deletion, mens det andet homologe kromosom vil indeholde en duplikation Duplikationer opstår som sagt også ved en skæv overkrydsning. Det ene kromosom vil altså indeholde et bestemt gen i to eksemplarer på kromatidet. En gunstig mutation heraf har medført at vi kan nedbryde stivelse/amylose allerede ved indtagelse i munden. Vi har som følge af mutationen udviklet amylaseenzymer, der har et ph-optimum passende vores mundhule. Når der opstår et kromosombrud kan der også opstå en inversion. Her vil det pågældende stykke blive sat tilbage på samme plads, dog drejet 180. Inversioner vil ikke forårsage ændring i fænotypen, man kan medføre nedsat fertilitet. ((3) s. 78) Kromosomtalsmutationer En kropscelle indeholder normalt 46 kromosomer, hvor 22 par er autosomer og et par er kønskromosomer. Dette antal kaldes det diploide antal, 2n. Kønsceller indeholder derimod 23 kromosomer, som kaldes det haploide antal, n. Hvis der under en fejldeling i meiosen dannes en zygote med 45 kromosomer (2n-1) kaldes det monosomi, og i tilfælde med dannelse af en zygote med 47 kromosomer (2n+1) kaldes det trisomi. Disse mutationer kaldes kromosomstalsmutationer og opstår ved non-disjunction ((3) s. 80) Non-disjunction kan opstå både i meiosens 1. og 2. deling, men årsagen kendes ikke. Ordet betyder ikkeadskillelse, og vil altså sige at kønskromosomerne ikke adskilles som normalt under meiosen. Det vil resultere i at nogle kønsceller vil indeholde for mange kromosomer og andre for lidt (se figur 9), og dette kan have fatale konsekvenser. ((2) s ) Figur 5 non-disjunction i tre forskellige tilfælde (9)

14 11 Et menneskes karyotype angiver den specifikke kromosombesætning, og er hos kvinder 46,XX og hos mænd 46,XY. Hvis en zygote kun indeholder ét X-kromosom som følge af non-disjunction, vil afkommet have en karyotype 45,X som også kaldes monosomi-x. Men får altså en pige med Turner syndrom, hvis symptomer er lav legemshøjde og mangelfuld kønsudvikling, da mængden af det kvindelige kønshormon østrogen er lav. Hvis der modsat dannes en zygote indeholdende kun et Y-kromosom vil den ikke overleve, da den mangler de vitale gener for overlevelse der kun findes i X-kromosomet. Dannes der en zygote med et ekstra kønskromosom kan afkommet få karyotypen 47,XXX, 47,XXY eller 47,XYY. Disse forekomster kaldes trisomi og trisimo-x (47,XXX) forårsager nedsat intelligens og mulighed for afvigelser i kommende kønsceller hos kvinder. En mand med karyotypen 47,XXY vil fødes med klinefelters syndrom, der er en feminisering af fænotypen. De mandlige sekundere kønskarakterer vil altså ikke være ligeså fremtrædende, og der kan være tendens til bryster og svagt udviklede testikler. De er ofte høje og sterile. Fødes manden med karyotypen 47,XYY vil det kun forårsage højere legemshøjde. Som omtalt i kromosommutationer vil Down syndrom opstå som følge af non-disjunction i 96% af tilfældene. Her vil non-disjunction forårsage at individet fødes med karyotypen 47,XY(21), og betyder at barnet er født med et ekstra kromosom 21. ((3) s ) Sker non-disjunction under mitosedelingerne vil individet have celler med normal kromosom-besætning og celler med unormal kromosombesætning. Dette kaldes mosaikbørn.((2) s. 101) Mutagener Som sagt sker mutationer ikke kun spontant. Visse stoffer, kaldet mutagener, kan fremkalde mutationer. Dette gælder specielt UV-stråling og kemikalier. Når vi solbader om sommeren eller tager solarie vil elektronerne i DNA et, som netop binder atomerne sammen til hele molekyler, absorberer UV-bestrålingen. Når UV-lyset absorberes i elektronerne spaltes de kemiske bindinger i DNA et. Det betyder at baserne på ny kan bindes sammen, og der kan for eksempel opstå en T-T dimer, hvor to thyminer, der sidder ved siden af hinanden, kan binde sig til hinanden med en kovalent binding i stedet for at binde sig til modstående base, A. Denne dimer skaber en hård bule på DNA et, der forstyrrer DNA-polymerasens arbejde under transskriptionen. Dette vil forårsage dannelse af forkert mrna, hvilket fører til et ændret protein. Dette kan forårsage hudkræft (8)

15 12 Andre mutagener kaldes baseanaloger, idet de kemisk ligner de oprindelige baser. En kendt baseanalog er 5-bom-uracil(5-Bru), der er en bromholdig derivat af uracil. 5-Bru kan substituerer for Thymin, og findes på tre tautomer former. Keto formen er komplementær med adenin, og kan derfor erstatte thymin under replikationen. Keto-enol taumeren er på ionform, og er derfor meget reaktiv. Der er mulighed for dannelse af en ekstra hydrogenbinding, hvorfor enolen er komplementær til guanin.(se figur 6) 5-Bru indsættes i DNA et under en substitutionsmutation, hvorved der sker en punktmutation. (10) Figur 6 binding mellem 5-BrU og adenin og guanin 2-Aminopurin og 5-Chloruracil har samme indvirkning på DNA for henholdsvis thymin og adenin. Salpetersyrling og nitrit forårsager oxidativ deaminering af adenin eller cytosin. Ved en oxidativ deamering vil en NH 2 -gruppe i basen blive erstattet med en =O. Herved vil adenin omdannes til hypoxantin, der er komplementær til cytosin. Der vil altså dannes en HX C base der under replikationen danner en C G base, i stedet for den oprindelige A T base. Ved deaminering af cytosin dannes en A T base under replikationen i stedet for den oprindelige C G base (11) Figur 7- Deaminering af cytosin til uracil ((1) s.63) De fleste mutagene stoffer kan fremkalde kræft, og kaldes også carcinogener. Ser vi på nedenstående tabel, ser vi hvilke slags stoffer der kan fremkalde kræft i bestemte målorganer

16 13 Figur 8 carcinogerne(21) Carcinogener kan fremkalde kræft, da de nedbryder/slukker for reparationsenzymernes effektivitet, da de modvirker apoptose (se reparations enzymer). Normale celler har brug for vækstsignaler for at dele sig. Det behøves kræftceller ikke, og de vil dele sig uafhængigt af andre celler og eventuelle signaler. (23) De novo mutationer and the importance of father s age to diseas risk Alle former for mutationer, der forekommer for første gang i en familie kaldes De Novo mutationer, så vidt mutationen er opstået i kønscellerne hos en af forældrene. (12) Den islandske virksomhed decode genetics har, sammen med en engelsk og dansk forsker, belyst hvilken rolle faderens alder spiller i sammenhæng med mutationsraten over de novo mutationers. Denne undersøgelse er overordnet beskrevet i artikel (33). Forskerne har undersøgt genomet for 78 islandske børn og sammenlignet dem med deres respektive forældre. At forskerne har gennemført studiet i Island er hensigtsmæssigt idet befolkningen er relativt genetisk homogen, da den har været isoleret fra omverdenen gennem generationer. Undersøgelsen er speciel vigtig for forskerne, da mutationsraten hænger sammen med forekomsten af genetiske sygdomme såsom autisme og skizofreni. (13) Artiklen er udarbejdet fra den oprindelige artikel (artikel 1 i bilag) fra tidsskriftet Nature. Her fremlægges deres fremgangsmåde, hvor det forklares at de har sekventeret hele genomet for 78 trios (mor, far + afkom) ved hjælp af Sangers-metode. Undersøgelsen foregik under 5 kriterier - Alle varianter der havde en likelihood ratio under 10 4 var udelukket

17 14 - Der skulle være mindst 16 registreret mutationer af god kvalitet fra forældrenes side - Og disse skulle have en likelihood ratio over Og for forældrene skulle den være over For at udelukke flere registreringer, inkluderes kun SNP mutationer. 44 af de undersøgte børn (off-spring) havde autism spectrum disorder (ASD), og 21 af dem var skizofrene. Resten var taget med som reference af befolkningen. Ved at tage udgangspunkt i fem trioer, havde de optalt de faderlige og moderlige mutationer i børnene, som ses i tabel 1 i artiklen (bilag). Hvis barnet bar den faderlige haplotype, samt mutationen, er mutationen antaget at være faderlig. Hvis mutationen ikke er til stede anses den for liggende i den moderlige haplotype. Samme princip var brugt med de moderlige haplotyper. Under undersøgelsen blev der registreret 4993 de novo mutationer, og ud af disse var 73 fundet i exons. To af disse har, som følge af en frameshift-mutation, haft en stop-kode for tidligt. Den ene på Neurexin1 gen, der er et præsynaptisk protein. Proteinet hjælper med at holde neuroner sammen med den pågældende synapse, samt er med til at signalere og specificere de synaptiske funktioner. Denne mutation har førhen været sat i forbindelse med skizofreni. (16) Den anden stopkode sidder på Cullin 3 genet, der fornylig er sat i forbindelse med autisme. En missense mutation i EPHB2, som er et gen der er involveret i udviklingen af nervesystemet, har forårsaget ændring af to baser. På tabel 2 i artiklen ser vi at der i alt har været registret 2.63 milliarder baser, hvorved milliarder af baserne var observeret i Non-CPG-sites og 48.8 millioner i CPG-sites. CPG-sites er hvor Cytosin og Guanin er bundet sammen af fosfat i stedet for parret sammen. CpG nukleotider er kendt for at være mutationshotspots pga. spontant oxidativ deaminering af det methyleret cytosin. Dette fører til flere transitions mutationer, hvorfor antallet af disse på CpG-sites også er højest. Non-CpG sites betegner alle andre steder på DNA et. Mutationsraten de novo I tabel 2, ser vi at der er blevet udregnet mutationsrater over transervertioner og transitioner på henholdsvis CpG- og Non-CpG sites, samt en mutationsrate over alle mutationer i DNA et (CpG sites+non- CpG sites). Nedenstående eksempel viser udregningen af mutationsraten af transitioner i Non-CpG sites.

18 15 Som sagt var der i alt registreret milliarder baser i Non-CpG sites, hvoraf 2489 af dem havde indgået i en transition mutation. Ved at dividere antallet af transitioner med det totale antal af baser, får vi 2489 baser = 9, mia. baser hvilket er mutationsraten pr. base. Vi ved også at mutationer er fra 78 undersøgte børn, der har modtaget kromosomer, og derved også mutationer, fra både faren og moren. De har altså fået mutationer fra to generationer, og for at få raten pr. base pr. generation, skal pr. baseraten divideres med 78 børn 2 generationer = 156 generationer. Herved får vi 9, pr. base 156 generationer = 6, mutationer pr. base pr. generation På samme måde har de udregnet at mutationsraten for alle mutationer er på 1, mutationer pr. base pr. generation. Antal muterede baser pr. tidenhed logistisk vækst Vi ønsker at kunne bestemme antallet af muterede baser på et givent tidspunkt, og opstiller derfor en differentialligning, der beskriver antallet af muterede baser pr. år. Dette kan opskrives som mutationsraten multipliceret med antallet af baser db dt = r B Vi har nu samme differentialligning som brugt i afsnittet Henfald af DNA, og formlen bliver udledt med samme princip dog med den forskel at der nu er en positiv konstant, r, der beskriver chancen for at basen muterer. Vi har nu den generelle eksponentiel funktion B(t) = B 0 e rt hvor vi har baser pr tid, B(T), startantallet af baser, B 0, samt mutationsraten, r. En eksponentiel funktion vil vokse ud i det uendelige, men dette er ikke muligt, idet vi ved at der er et maksimalt antal af baser. Der må derfor være en øvre grænse, hvor antallet af muteret baser er konstant. Væksten af antal muteret baser kan derved beskrives ved brug af logistisk vækst. Normalt vil logistisk vækst bruges til modellere en hvilken som helst smitteudbredelse, men eftersom at vi har en fast rate pr. enhed, samt en begrænsende faktor(2.63 milliarder baser) kan vi tage logistisk vækst i brug. Vi opstiller endnu differentialligning over antal muteret baser pr. tidsenhed

19 16 db dt = r t B(t) (m B z) hvor vi har mutationsvæksten over tid, db, proportionalfaktoren r, som er chancen for at basen muterer dt (mutationsraten), tiden t, og den begrænsede faktor, m b, hvor m betegner den øvre grænse og b antallet af muteret baser. Jo tættere antallet af muterede baser kommer på den begrænsende faktor m s værdi, eller tæt på 0, vil væksthastigheden være lille. Igen betragter vi et uendeligt lille tidsinterval for at observere væksten som en helhed, og løser derefter differentialligningen ved brug af seperationen af de variable i den hensigt at få samlet udtrykkene med B på venstre side af lighedstegnet.. I det følgende gælder det at: m z = m I næste skridt tager vi brug af at: Og ganger udtrykket med m 1 m B + db = r b(t) (m bz) 1 B (m Bz) = 1 db = rdt b (m bz) 1 m B + z m (m Bz) = r dt 1 B db + z m m Bz z db = r m dt (m Bz) Da vi ønsker at finde antallet af muterede baser pr. tid, B(t), vil vi tage brug af integralregning, og derfor integrere hver side 1 B db + z z db = rmdt ln(b) = db = rmt (m Bz) (m Bz) For at kunne bestemme det sidste integral, substituere m-bz med t og får følgende Overstående indsættes i integrallet og vi får z (m Bz) dt dt = z dt = zdb db = db z = 1 z dt db, tager vi brug af integration ved substitution. Vi

20 17 z t ( 1 z ) dt = z zt dt = 1 t dt 1 dt = ln(t) = ln(m Bz) t Dette kan vi nu indsætte i udtrykket ln(b) = z (m Bz) db = rmt. Og ved det kendskab at ln(a) ln(b) = ln ( a ), får vi nedstående udtryk. Eftersom at vi igen arbejder med et ubestemt integral indsætter vi b konstanten c B ln ( ) = rmt + c m Bz For at ophæve den naturlige logaritme, indføres den naturlige eksponentialfunktion, e, og da det gælder at z 1 = 1 fås dette udtryk z 1 m Bz m Bz = = e rmt c ermt+c B B Vi opdeler venstre side i to brøker, reducerer udtrykket og isolerer B m B Bz B = e rmt c m b = e rmt c + Bz B B = m e rmt c + z Z sættes uden for parentes og brøken bliver derefter forkorter med z, og udtrykket ser nu således ud m B = z (1 + 1 B = z e rmt c ) m z z e rmt c Vi reducerer udtrykket yderligere ved det kenskab at e a+b = e a e b. Derudover betegner jeg e c for c z m z z (e rmt e c ) m z 1 + e c z e rmt m z 1 + c e rmt Da m z = m og t er den eneste variabel på venstre side får vi følgende udtryk for mutationsvæksten over tid, B(t) B(t) = m 1 + c e rmt Dette er den generelle logistiske vækst model. For at finde den specifikke unktion, udregner vi c ved det kendskab at m = , r = 1,2 10 8, samt antager at der er en mutation til tiden t 0 (0,1)

21 B(t) = = 1 c = c e 1, Vi kender nu værdien af c, og har den specifikke funktion B(t) = e 1, t Grafen over den specifikke funktion ses på graf 1, hvor vi har antal generationer ud af x-aksen og antal muterede baser op ad y-aksen. Graf 1 logistisk vækstmodel over mutationsraten Zoomer jeg ind så jeg kan se generation 1-4 får jeg følgende graf (graf 2)

22 19 Graf 2 logistisk vækstmodel over mutationsraten(udsnit) Og jeg kan se at antallet af mutationer er steget fra 1 til 23,6 efter en generation. Og eftersom at en generation har en gennemsnitlig levetid på 81,62 år kan jeg finde stigningen af mutation pr. år: 81,62 år = 3,46 mutationer pr. år 23,6 1 mutationer Der sker altså en stigning på 3,46 mutationer pr. år, hvilket ikke stemmer overens med undersøgelsens konklusion på 2,01 mutationer pr. år. Samtidig konkluderer de også for at der efter 16,5 år skulle ske en fordobling af antallet af muterede baser og i dette tilfælde skulle der altså være 2 mutationer efter 16,5 år. Eftersom at der sker en stigning på 4,03 mutationer pr. år, vil der efter 16,5 år være 16,5 år 4,30mutationer = 66,5 mutationer pr. 16,5 år Mine observerede resultater over mutationsraten synes altså ikke at stemme overens med undersøgelsen konklusioner, og jeg vil derfor tage fat i de observerede mutationer over fem forskellige trioer i tabel 1 og de observerede sygdomstilfælde i figur 2. Jeg har aflæst punkterne i figur 2 og indsat dem i en graf sammen med observationerne over faderlige og moderlige mutationer (tabel 1).

23 Antal observeret mutationer Simone Johansen BOAG 3y 20 Punktet (36.2,53) af faderlige mutationer er dog udeladt, da den lå malplaceret i forhold til de andre punkter, og ikke fulgte stigningen. Jeg kunne forstille mig, at ikke alle mutationer var taget med i denne trio (trio 4), da en af de fem kriterier for undersøgelsen ikke har været opfyldt. Enten har der ikke været nok registreringer af god kvalitet, eller også har der i denne trio været et højere antal af andre mutationer end SNP mutationer. I stedet har jeg udregnet antallet af mutationer efter fordoblingstiden på 16,5 år. Herved har jeg fået punktet (38.3,78), som er medtaget i grafen. Ved at lave regression over de faderlige mutationer har jeg kunnet påvise en lineær, potens og eksponentiel funktion (se lineær(graf3) og potens(graf4) i bilag), men da de i undersøgelsen konkluderer for at antallet af mutationer stiger eksponentielt med faderens alder, tager jeg brug af denne, og får graf 3: Autisme Skizofreni Andre Faderlige mutationer Moderlige mutationer Ekspon. (Faderlige mutationer) Tid, år y = 16,741e 0,0415x R² = 0,9765 Graf 3 - graf over observerede sygdomstilfælde og observerede mutationer fra faderen og moderen På grafen kan jeg se at de moderlige mutationer holder sig på et nogenlunde stabilt niveau, med undtagelse af punktet ( ), og synes derfor ikke at have betydning for stigningen af observerede sygdomstilfælde. Den eksponentielle stigning af faderlige mutationer, derimod, korrelerer med stigningen af observerede sygdomme, og antages derfor for at have betydning for stigningen af observerede sygdomstilfælde (autisme og skizofreni)

24 Antal observerede baser Simone Johansen BOAG 3y 21 Dette stemmer også godt overens med at faderens sædceller deles under mitose hele livet igennem, hvorved der er større chance for spontane punktmutationer. Moderens ægceller dannes ved fødslen, og der skal altså være et mutagent stof til stede før der kan opstå mutationer. Jeg opstiller derfor grafen over faderlige mutationer pr. år, og får en graf 4, der har forskriften y = 16,741e 0,0415x = 16,741 1,04237 x Faderlige mutationer tid, år y = 16,741e 0,0415x R² = 0,9765 Faderlige mutationer Ekspon. (Faderlige mutationer) Graf 4 - faderlige mutationer pr. år Ud fra forskriften kan jeg udregne den procentvie stigning af mutationer pr. år ved brug af følgende formel R = a 1 Da den generelle eksponentiel funktion har forskriften y = ba x, må a have værdien 1,04237, og jeg kan nu udregne den procentvise stigning pr. år R = 1, = 00,4237 4,24% Startværdien af faderlige mutationer er på 39 mutationer, og efter et år vil der være 39mutationer 4,24% = 40,7 mutationer For hvert år vil antallet af mutationer stige med 1,7 mutationer, hvilket er betydeligt tættere på 2,01 mutationer, som de konkluderer for i undersøgelsen. Jeg ønsker at finde mutationsraten for muteret baser pr. år, og antager at de observerede mutationer er registreret ud fra de 2.63 milliarder baser, som også er brug til udregning af den oprindelige rate. Ved at

25 22 dividerer vores rente, der indikerer mutationer pr. år, med det fulde antal af baser får vi altså en mutationsrate på mutationsrate = 0,0455 pr. år baser = 1, mutationer pr. base pr. år Vi har nu en ny mutationsrate med en øvre grænse på baser, og kan derfor sætte den nye mutationsrate ind i den generelle logistiske vækstmodel med parametrene Og får m = , r = 1, B(t) = 1 + c e 1, t VI bruger startpunktet (21.8,39) til at udregne den specifikke funktion = 39 c = 1, c e 1, ,8 Vi kender nu c s værdi, og har dermed den specifikke funktion B(t) = 1 + 1, e 1, t Grafen over den specifikke formel ses på graf 5, hvor vi igen har antal generationer ud af x-aksen og antal muterede baser op ad y-aksen.

26 23 Graf 5 logistisk vækstmodel over mutationsraten af observerede mutationer i de fem trior. Hvis individet levede uendeligt, kan jeg på grafen se, at alle baser, og dermed al DNA, vil være muteret efter 5570 år. Et voksent individ består af celler (31), og hver celle indeholder baser (32), hvilket en total på baser. Grafen viser altså kun et lille udsnit af det totale antal af baser, og al DNA materiale vil altså først være muteret efter 2, gange så langt tid. Sammenholder vi denne graf med grafen over henfald, kan vi altså se at DNA et holder længere i levende tilstand, end i død tilstand, da al DNA materiale i et dødt individ vil være henfaldet efter 4400 år. Som sagt i afsnittet Henfald af DNA, skyldes dette reparationsenzymerne der kun er levedygtige i et levende individ. Reparationsenzymer Størstedelen af overstående afsnits mutationer bliver som sagt repareret af kroppens reparationsenzymer. En forudsætning for dette er methyleringen af DNA. Man har observeret at de fleste cytosin-nukleotider indeholder en methylgruppe, CH 3, på 5. kulstofatom, hvorved cytosin omdannes til 5-Methyl Cytosin. Methylgrupperne indsættes af enzymer ved navn DNA-methylaser. Den nye streng der er dannet ved

27 24 replikationen vil i det første stykke tid ikke være methyleret, hvilket giver reparationsenzymerne mulighed for at skelne mellem den gamle og den nye DNA-streng. Reparationsenzymerne har altså nemt ved at finde og fjerne fejl i DNA et på den nye streng. ((15) s.67) Endonucleaser er kendte enzymer der reparerer DNA. Endonucleaser spalter esterbindingen mellem sukker- og fosfatgrupperne i nukleotiderne. Som eksempel er det endonucleaserne der fjerner en T-T dimer. DNA et spaltes 8 nukleotider før og 4-5 nukleotider efter dimeren, og dimeren fjernes. DNApolymerase vil herefter overtage og indsætte det manglende stykke DNA ved baseparringsprincippet. Til sidst limes DNA-stykkerne sammen af DNA-ligase. Alle disse enzymer styres af kontrolproteinet p53, som er et tumorsuppressorgen. Det er et vigtigt protein ved dannelsen af cancerfremkaldende mutationer. Proteinet er dannet ud fra genet P53, der sidder på kromosom nr. 17. p53 og mdm2er afhængige af hinanden, og holder en stabil mængde af de to proteiner, hvilket er hensigtsmæssigt da en for høj koncentration af p53 vil medfører standsning af celledelingen. Men ved fejl DNA vil p53 sætte delingen på standby for at rette fejlen. Hvis skaden på DNA et er for stort et arbejde for p53 vil den først og fremmest aktiverer andre enzymer, såsom proteinet p21, DNA-helikase, DNA-polymerase og ligase. Hvis arbejdet endnu er for stort, aktiverer den gener som fremmer apoptose(kontrolleret celledød). Ved normale omstændigheder vil p53 aktiverer Cmyc-proteiner, der transkriptionsfaktorer for Bcl-genet, der modvirker apoptose. Men hvis koncentrationen af p53 er høj aktiveres Bax-genet, der fremme apoptose og den pågældende celle vil begå kontrolleret selvmord. (22) Ved indtagelse af giftstoffer, f.eks. gennem tobaksrygning (benzo-(α)pyren), styres afgiftningen i vores krop af cytokrom P-450 komplekset og glutathion-transferase. P-450 komplekset omdanner lipofile giftstoffer til hydroofile stoffer, så de kan udskilles med urinen. Giftstoffet kan også bindes til glutathion, som er et tripeptid, af glutathion-transferase, hvorved det vil neutraliseres. Komplekset af giftstoffet og glutathion vil også udskilles gennem urinen. Dog vil P-450 komplekset danne reaktive mellemprodukter, såsom epoxider og frie radikaler (mutagener), der kan forårsage skade på DNA. Tilstedeværelsen af et carcinogent stof vil fremme cytokrom P-450 kompleksets aktivitet, hvorved der produceres flere mellemprodukter. Der vil på et tidspunkt nås en grænse hvor der ikke er tilstrækkeligt med glutathion og antioxidanter og epoxiderne og radikalerne har fri adgang til DNA et, der muteres. ((30) s )

28 25 Diskussion af De Novo undersøgelse Selv om reparationsenzymerne er særdeles effektive, ses der stadig en stigning af De Novo mutationer som faderen aldres. Undersøgelsen viser en klar sammenhæng mellem antallet af De novo mutationer og faderens alder, hvilket jeg synes er en faktor at tage i betragtning i forbindelse med at udvide sin familie. I starten så jeg dog lidt kritisk på netop denne undersøgelse, da den kun tager udgangspunk i punktmutationer. Og skizofreni og autisme er to meget komplekse sygdomme, der til dels ikke er opklaret. Troværdigheden hæves dog lidt ved inddragelse af tre andre undersøgelser 1, der påviser at antallet af De Novo forøger chancen for autisme og skizofreni. De forskellige undersøgelser understøtter hinanden særdeles godt, og ved nærmere research ser jeg en sammenhæng mht. andre undersøgelser. Danske forskere er nået et skridt nærmere skizofreni og autismes hemmelighed, hvilket fremlægges i artikel (17). Københavns Universitet og Region Hovedstadens Psykiatri har undersøgt patienter og fundet en klar sammenhæng mellem risikoen for skizofreni og immunforsvaret. Dette blev undersøgt da en stor del af patienterne var født i vinter- og forårsmånederne, hvor influenzainfektionerne raser. Der er dermed fundet mutationer tætsiddende i samme kromosom, der har betydning for menneskets vævstype og reguleringen af immunforsvaret respons på infektioner, en mutation tæt ved et gen, der kontrollerer hukommelse og intelligens, samt en mutation i et gen, der er involveret i hjernens funktion. Mutationerne i Neurexin1-genet og EPHB2-genet har samme funktion som beskrevet ovenfor. Ydermere kan man i artikel (18) se en tabel over hvilke mutationer, der i hvilke gener, fremmer risikoen for skizofreni og autisme. Det ses at SNP mutationer har en lavrisiko, hvorved CNV er, som er et unormalt antal af en bestemt del af DNA et (20), har intermedier- og højrisiko. Derudover ses det også at der er flere gener involveret i udviklingen af autisme og skizofreni. På den anden side supplerer denne artikel også undersøgelsen, da der i højrisiko boksen ses mutation i neurexin 1, og i artiklen står der: Den første CNV der ødelægger genet for det synaptiske celleadhæsionsmolekyle neurexin 1 er introduceret i mus, hvor det forstyrrer synaptisk transmission. Denne mutation var også fundet i vores undersøgelse. Resultaterne i vores undersøgelse har altså en relevans i forskningen mod at opklare komplekse sygdomme såsom skizofreni og autisme, og burde fremlægges for kommende forældre. Evt. med andre undersøgelser som supplement

29 26 Konklusion I denne opgave er DNA s opbygning og funktion, mutationers påvirkning af DNA et, samt reparationsenzymers rolle blevet belyst biologisk og matematisk. Vi kan konkludere, at et menneskes kromosomer indeholder en dobbelthelix formet DNA-kæde. Kæden er opbygget af nukleotider, bestående af en base (A, T, C el. G), en deoxyribose, samt en eller flere fosfatgrupper. DNA-strengene kan opdeles i gener, som er lange kæder af aminosyre, der koder for forskellige proteiner med forskellige funktioner i cellen/kroppen. Proteinerne kan f.eks. være grundbyggesten til enzymer, der sørger for at cellen fungerer. DNA videregives til et afkom under replikationen og meiosen, hvorfor afkommet f.eks. kan arve sygdomme fra deres forældre. Dog er det ikke ensbetydende med at sygdommen også har været fremtræden hos forældrene, men opstået pga. mutationer i forældrenes kønsceller. Disse mutationer kan opstå spontant eller ved tilstedeværelsen af et mutagent stof, såsom UV-stråling og baseanaloger. Mutationer er ændringer i DNA et, der kan forårsage skade pga. et ændret protein. Spontane mutationer kan være genmutationer, der kun omfatter udskiftning af en enkelt base, kromosommutationer, hvor dele af DNA et forandres og kromosomtalsmutationer, der forårsager skæv kromosomfordeling. De skader og symptomer en mutation medfører, er meget forskellig. Det kan være alt for øget legemshøjde til mental retardering, alt efter hvilken slags mutation, der er foregået og på hvilket gen det er sket. I en undersøgelse over De Novo mutationer, som er mutationer der for første gang ses i en familie, påvises det at antallet af De Novo SNP mutationer, der stiger eksponentielt med faderens alder, øger risikoen for skizofreni og autisme hos afkommet. Ved undersøgelse af en given mutationsrate så vi at mutationsvæksten fulgte en matematisk model kaldet logistisk vækst. Vi antog dog først at mutationsraten fulgte en 1. orden model. Men da vi kendte til et maksimalt antal baser, måtte vi tilpasse modelen ved at tilføje en begrænsende faktor, hvoraf den logistiske vækst kom. Den givne mutationsrate synes dog ikke at stemme overens med undersøgelsen konklusioner, og en mutationsrate blev udregnet ud fra nogle bestemte observerede mutationer fra undersøgelsen. Ud fra denne mutationsrate kan vi konkluderer at der sker en stigning på 1,7 de novo mutationer pr. faderens alder i år. Dette vil få konsekvenser for børn af ældre fædre, da det jo øger chancen for skizofreni og autisme. Den logistiske vækst fortæller os også, at DNA i et levende individ vil være holdbart i 2, længere tid end DNA i et dødt individ, der vil være henfaldet efter 4400 år. Denne henfaldsrate er der også lavet en matematisk modellering for, ved brug af differentialregning af en 1. ordens model.

1. Hvad er kræft, og hvorfor opstår sygdommen?

1. Hvad er kræft, og hvorfor opstår sygdommen? 1. Hvad er kræft, og hvorfor opstår sygdommen? Dette kapitel fortæller om, cellen, kroppens byggesten hvad der sker i cellen, når kræft opstår? årsager til kræft Alle levende organismer består af celler.

Læs mere

Kromosomforandringer. Information til patienter og familier

Kromosomforandringer. Information til patienter og familier 12 Odense: Odense Universitetshospital Sdr.Boulevard 29 5000 Odense C Tlf: 65 41 17 25 Kromosomforandringer Vejle: Sygehus Lillebælt, Vejle Klinisk Genetik Kabbeltoft 25 7100 Vejle Tlf: 79 40 65 55 Århus:

Læs mere

Kromosomforandringer. Information til patienter og familier

Kromosomforandringer. Information til patienter og familier Kromosomforandringer Information til patienter og familier 2 Kromosomforandringer Den følgende information er en beskrivelse af kromosomforandringer, hvorledes de nedarves og hvornår dette kan medføre

Læs mere

På opdagelse i gernerne

På opdagelse i gernerne På opdagelse i gernerne DNA (molekyle): arvemateriale Alle vore celler er genetisk set identiske DNA: genetiske opskrifter - kogebog for cellerne = genregulering Opskrift på forskellige proteiner Vejledninger

Læs mere

Celle- og vævslære. Maria Jensen 1

Celle- og vævslære. Maria Jensen 1 Celle- og vævslære. 1 Hvad er celler? Robert Hooke beskrev første gang en celle i 1665. Han undersøgte i mikroskop en skive fra en korkprop. Her opdagede han at korken var opbygget af små hulrum, små celler

Læs mere

Generne bestemmer. Baggrundsviden og progression: Niveau: 8. klasse. Varighed: 12 lektioner

Generne bestemmer. Baggrundsviden og progression: Niveau: 8. klasse. Varighed: 12 lektioner Generne bestemmer Niveau: 8. klasse Varighed: 12 lektioner Præsentation: Generne bestemmer er et forløb om genernes indflydelse på individet. I forløbet kommer vi omkring den eukaryote celle, celledeling,

Læs mere

2. Otte barrierer. Cellens naturlige forsvar mod kræft

2. Otte barrierer. Cellens naturlige forsvar mod kræft 2. Cellens naturlige forsvar mod kræft Dette kapitel fortæller, hvordan en normal celle kan blive til en kræftcelle hvorfor kræft er en genetisk sygdom hvad der hindrer kræftudvikling Dine celler kan nå

Læs mere

1. Cellen og celledelinger. 2. Respiration og gæring

1. Cellen og celledelinger. 2. Respiration og gæring 1. Cellen og celledelinger Gør rede for dyrecellens opbygning og beskriv nogle af de processer der foregår i cellen. Beskriv DNA s opbygning og funktion. Beskriv i oversigtsform mitosen, og diskuter mitosens

Læs mere

Opgave 1 Listeria. mørkviolette bakteriekolonier, se figur 1a. og b. 1. Angiv reaktionstypen for reaktion. 1 vist i figur 1b.

Opgave 1 Listeria. mørkviolette bakteriekolonier, se figur 1a. og b. 1. Angiv reaktionstypen for reaktion. 1 vist i figur 1b. Opgave 1 Listeria Bakterien Listeria monocytogenes kan være sygdomsfremkaldende for personer, der i forvejen er svækkede. For at identificere Listeria kan man anvende indikative agarplader. Her udnyttes

Læs mere

Cellekernen (Nucleus) Sebastian Frische Anatomisk Institut

Cellekernen (Nucleus) Sebastian Frische Anatomisk Institut Cellekernen (Nucleus) Sebastian Frische Anatomisk Institut Cellekernen Cellekernens overordnede struktur kernemembranen/nucleolemma kromatin nucleolus Cellecyklus faser i cellecyklus faser i mitosen Størrelse:

Læs mere

CELLE OG VÆVSLÆRE 1 LEKTION 1. Nima Kalbasi, DDS Anatomi og fysiologi

CELLE OG VÆVSLÆRE 1 LEKTION 1. Nima Kalbasi, DDS Anatomi og fysiologi CELLE OG VÆVSLÆRE 1 LEKTION 1 Nima Kalbasi, DDS Anatomi og fysiologi Dagens emner Introduktion Cellemembranen Cytoplasmaet og dets struktur Cellekernen (nukleus) Celledelingen Genetik (arvelighedslære)

Læs mere

Biologi opgave Opsamling: Cellebiologi (Bioanalytiker modul3)

Biologi opgave Opsamling: Cellebiologi (Bioanalytiker modul3) 1 Delphine Bonneau Biologi opgave Opsamling: Cellebiologi 1-6 Pelle har spist en kæmpe stor kage, og efterfølgende stiger hans blodsukker. Derfor sender kroppen besked til de endokrine kirtler i bugspytkirtlen

Læs mere

Det lyder enkelt, men for at forstå hvilket ærinde forskerne er ude i, er det nødvendigt med et indblik i, hvordan celler udvikles og specialiseres.

Det lyder enkelt, men for at forstå hvilket ærinde forskerne er ude i, er det nødvendigt med et indblik i, hvordan celler udvikles og specialiseres. Epigenetik Men hvad er så epigenetik? Ordet epi er af græsk oprindelse og betyder egentlig ved siden af. Genetik handler om arvelighed, og hvordan vores gener videreføres fra generation til generation.

Læs mere

Proteiner. Proteiner er molekyler der er opbygget af "aminosyrer",nogle er sammensat af få aminosyrer medens andre er opbygget af mange tusinde

Proteiner. Proteiner er molekyler der er opbygget af aminosyrer,nogle er sammensat af få aminosyrer medens andre er opbygget af mange tusinde Proteiner Proteiner er molekyler der er opbygget af "aminosyrer",nogle er sammensat af få aminosyrer medens andre er opbygget af mange tusinde Der findes ca. 20 aminosyrer i menneskets organisme. Nogle

Læs mere

Principles of Clinical Cytogenetics

Principles of Clinical Cytogenetics Principles of Clinical Cytogenetics Cytogenese handler om studiet af kromosomer, deres struktur og arvelighed. Det er vigtige for at kunne diagnosticere kromosomdefekter og syndromer. For at kunne analysere

Læs mere

Kromosomtranslokationer

Kromosomtranslokationer 12 Kromosomtranslokationer December 2009 Oversat af Anja Lisbeth Frederiksen, reservelæge, ph.d. Klinisk Genetisk Afdeling, Aalborg Sygehus, Århus Universitetshospital, Danmark Tilrettet brochure udformet

Læs mere

Genetiske Aspekter af HCM hos Kat. - en introduktion til forskningsprojektet

Genetiske Aspekter af HCM hos Kat. - en introduktion til forskningsprojektet Genetiske Aspekter af HCM hos Kat - en introduktion til forskningsprojektet Cand. scient. Mia Nyberg, ph.d. stud. mnje@life.ku.dk IMHS, Det Biovidenskabelige Fakultet, Københavns Universitet, Klinisk Biokemisk

Læs mere

Eksamensopgaver. Biologi C DER KAN OPSTÅ ÆNDRINGER I DE ENDELIGE SPØRGSMÅL

Eksamensopgaver. Biologi C DER KAN OPSTÅ ÆNDRINGER I DE ENDELIGE SPØRGSMÅL Eksamensopgaver Biologi C DER KAN OPSTÅ ÆNDRINGER I DE ENDELIGE SPØRGSMÅL 1 Vandmiljøet 1. Gør rede for de vigtigste processer i et økosystem. 2. Beskriv hvordan økosystemet i en sø reagerer, hvis søen

Læs mere

Studiespørgsmål til celler og væv

Studiespørgsmål til celler og væv Studiespørgsmål til celler og væv 1. Hvad er en celle og hvad vil det sige, at den har et stofskifte? 2. Tegn en figur af en celle og navngiv, på figuren, de vigtigste organeller. Hvad er navnet på den

Læs mere

Differentialligninger. Ib Michelsen

Differentialligninger. Ib Michelsen Differentialligninger Ib Michelsen Ikast 203 2 Indholdsfortegnelse Indholdsfortegnelse Indholdsfortegnelse...2 Ligninger og løsninger...3 Indledning...3 Lineære differentialligninger af første orden...3

Læs mere

Menneskets væskefaser

Menneskets væskefaser Menneskets væskefaser Mennesket består af ca. 60% væske (vand) Overordnet opdelt i to: Ekstracellulærvæske og intracellulærvæske Ekstracellulærvæske udgør ca. 1/3 Interstitielvæske: Væske der ligger mellem

Læs mere

Eksponentielle sammenhænge

Eksponentielle sammenhænge Eksponentielle sammenhænge 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Indholdsfortegnelse Variabel-sammenhænge... 1 1. Hvad er en eksponentiel sammenhæng?... 2 2. Forklaring med ord af eksponentiel vækst... 2, 6

Læs mere

Banan DNA 1/6. Formål: Formålet med øvelsen er at give eleverne mulighed for at se DNA strenge med det blotte øje.

Banan DNA 1/6. Formål: Formålet med øvelsen er at give eleverne mulighed for at se DNA strenge med det blotte øje. Banan DNA Formål: Formålet med øvelsen er at give eleverne mulighed for at se DNA strenge med det blotte øje. Baggrundsviden: Om vi er mennesker, dyr eller planter, så har alle organismer DNA i deres celler.

Læs mere

EKSAMENSOPGAVER. Eksamensopgaver uden bilag

EKSAMENSOPGAVER. Eksamensopgaver uden bilag EKSAMENSOPGAVER Eksamensopgaver uden bilag Eksaminator: Morten Sigby-Clausen (MSC) 1. Celler og celledeling 2. Kost, fordøjelse og ernæring 3. Blodkredsløbet og åndedrætssystemet 4. Nedarvning af udvalgte

Læs mere

EKSAMENSOPGAVER. Eksamensopgaver uden bilag

EKSAMENSOPGAVER. Eksamensopgaver uden bilag EKSAMENSOPGAVER Eksamensopgaver uden bilag Eksaminator: Morten Sigby-Clausen (MSC) 1. Celler og celledeling 2. Kost, fordøjelse og ernæring 3. Blodkredsløbet og åndedrætssystemet 4. Nedarvning af udvalgte

Læs mere

Dette er groft tegnet de 3 vigtigste dele af en celle

Dette er groft tegnet de 3 vigtigste dele af en celle Cellelære En celle kan defineres som den mindste levende organisme i kroppen Og man kan inddele cellerne i 5 grundtyper som epitel-støtte-muskel-flydende og nerve celler Der findes specialiseret celle

Læs mere

Mujtaba og Farid Integralregning 06-08-2011

Mujtaba og Farid Integralregning 06-08-2011 Indholdsfortegnelse Integral regning:... 2 Ubestemt integral:... 2 Integrationsprøven:... 3 1) Integration af potensfunktioner:... 3 2) Integration af sum og Differens:... 3 3) Integration ved Multiplikation

Læs mere

Ekstraordinær re-eksamen 2015

Ekstraordinær re-eksamen 2015 Ekstraordinær re-eksamen 2015 Titel på kursus: Uddannelse: Semester: Introduktion til basalfagene Bachelor i Medicin og Medicin med Industriel Specialisering 1. semester Eksamensdato: 04-08-2016 Tid: kl.

Læs mere

ANATOMI for tandlægestuderende. Henrik Løvschall Anatomisk afsnit Afd. for Tandsygdomslære Odontologisk Institut Århus Universitet

ANATOMI for tandlægestuderende. Henrik Løvschall Anatomisk afsnit Afd. for Tandsygdomslære Odontologisk Institut Århus Universitet ANATOMI for tandlægestuderende Henrik Løvschall Anatomisk afsnit Afd. for Tandsygdomslære Odontologisk Institut Århus Universitet CELLEBIOLOGI celleform kubisk celle pladeformet celle prismatisk celle

Læs mere

1. Lactase tilhører enzymklassen hydrolase

1. Lactase tilhører enzymklassen hydrolase Arvelig immundefekt a. Immundefekt skyldes en arvelig gendefekt eller mutation i generne. Det kan ramme begge køn, som et slags usynligt handicap, og kan, hvis det ikke bliver behandlet, være dødeligt.

Læs mere

Eksponentielle funktioner for C-niveau i hf

Eksponentielle funktioner for C-niveau i hf Eksponentielle funktioner for C-niveau i hf 2017 Karsten Juul Procent 1. Procenter på en ny måde... 1 2. Bestem procentvis ændring... 2 3. Bestem begyndelsesværdi... 2 4. Bestem slutværdi... 3 5. Vækstrate...

Læs mere

Lineære differentialligningers karakter og lineære 1. ordens differentialligninger

Lineære differentialligningers karakter og lineære 1. ordens differentialligninger enote 11 1 enote 11 Lineære differentialligningers karakter og lineære 1. ordens differentialligninger I denne note introduceres lineære differentialligninger, som er en speciel (og bekvem) form for differentialligninger.

Læs mere

Struktur og funktion af gener

Struktur og funktion af gener Molekylærbiologi og genetik S4, F2008 f Malene Munk Jørgensen Emne: Struktur og funktion af gener Link: undervisningsplanen for S4-molekylærbiologi og genetik MMJ, VI niversity ollege Bioanalytikeruddannelsen

Læs mere

Projekt 4.6 Løsning af differentialligninger ved separation af de variable

Projekt 4.6 Løsning af differentialligninger ved separation af de variable Projekt 4.6 Løsning af differentialligninger ved separation af de variable Differentialligninger af tpen d hx () hvor hx ()er en kontinuert funktion, er som nævnt blot et stamfunktionsproblem. De løses

Læs mere

8. Mandag Celle og vævslære del 2

8. Mandag Celle og vævslære del 2 8. Mandag Celle og vævslære del 2 Det er pensum at kunne mitosen og meiosen. Jeg anbefaler at man ikke fortaber sig i de faser der beskrives i bogen, men lærer overordnede principper i celledelingerne.

Læs mere

Cellens livscyklus GAP2. Celledeling

Cellens livscyklus GAP2. Celledeling Cellens livscyklus Cellens livscyklus inddeles i to faser, interfase og mitose. GAP1 (G1). Tiden lige efter mitosen hvor der syntetiseres RNA og protein. Syntese fasen. Tidsrummet hvor DNAet duplikeres

Læs mere

Bilag A Ordforklaringer

Bilag A Ordforklaringer Bilag A Aldersstandardisere Justere talmateriale, så kræftudvik- 16, 17, 18 lingen kan sammenlignes uanset forskelle i aldersfordelingen, f.eks. mellem to lande. Allel De to "ens" genkopier i alle celler

Læs mere

Kapitel 7 Matematiske vækstmodeller

Kapitel 7 Matematiske vækstmodeller Matematiske vækstmodeller I matematik undersøger man ofte variables afhængighed af hinanden. Her ser man, at samme type af sammenhænge tit forekommer inden for en lang række forskellige områder. I kapitel

Læs mere

På grund af reglerne for copyright er det ikke muligt at lægge figurer fra lærebøger på nettet. Derfor har jeg fjernet figurerne fra slides ne, men

På grund af reglerne for copyright er det ikke muligt at lægge figurer fra lærebøger på nettet. Derfor har jeg fjernet figurerne fra slides ne, men På grund af reglerne for copyright er det ikke muligt at lægge figurer fra lærebøger på nettet. Derfor har jeg fjernet figurerne fra slides ne, men skrevet hvorfra de er taget. De tre bøger, hvorfra illustrationerne

Læs mere

EKSAMENSOPGAVER. Eksamensopgaver uden bilag

EKSAMENSOPGAVER. Eksamensopgaver uden bilag EKSAMENSOPGAVER Eksamensopgaver uden bilag Eksaminator: Morten Sigby-Clausen (MSC) 1. Celler, fotosyntese og respiration 2. Den naturlige å og vandløbsforurening 3. Kost og ernæring 4. DNA og bioteknologi

Læs mere

Integralregning Infinitesimalregning

Integralregning Infinitesimalregning Udgave 2.1 Integralregning Infinitesimalregning Noterne gennemgår begreberne integral og stamfunktion, og anskuer dette som et redskab til bestemmelse af arealer under funktioner. Noterne er supplement

Læs mere

1. Planter. 1. Gør rede for eukaryote cellers opbygning og for funktionen af de forskellige dele. Beskriv forskellene på dyre- og planteceller.

1. Planter. 1. Gør rede for eukaryote cellers opbygning og for funktionen af de forskellige dele. Beskriv forskellene på dyre- og planteceller. 1. Planter 1. Gør rede for eukaryote cellers opbygning og for funktionen af de forskellige dele. Beskriv forskellene på dyre- og planteceller. 2. Beskriver plantecellens vigtige processer som fotosyntese

Læs mere

Genetiske undersøgelser i graviditeten

Genetiske undersøgelser i graviditeten Til patienter og pårørende Genetiske undersøgelser i graviditeten Vælg billede Vælg farve Klinisk Genetisk Afdeling (KGA) Denne folder henvender sig til dig, der er gravid, og som har fået tilbudt en genetisk

Læs mere

Studieretningsprojekt 2012

Studieretningsprojekt 2012 FREDERICIA GYMNASIUM Studieretningsprojekt 2012 Brystkræft Biologi B og matematik A 21-12-12 Brystkræft Side 2 af 35 Abstract This study investigates the options and restrictions in the use of mathematical

Læs mere

Lektion 9 Vækstmodeller

Lektion 9 Vækstmodeller Lektion 9 Vækstmodeller Eksponentiel vækst 1. Eksponentielt voksende funktioner 2. Eksponentielt aftagende funktioner 3. Halverings- og fordoblingstider Vækst mod asymptotisk grænse Logistisk vækst 1.

Læs mere

Eksamensspørgsmål til biocu til mandag d. 10. juni 2013

Eksamensspørgsmål til biocu til mandag d. 10. juni 2013 Eksamensspørgsmål til biocu til mandag d. 10. juni 2013 Nr. 1. Fra gen til protein. Hvordan er sammenhængen mellem DNA ets nukleotider og proteinets aminosyrer? Beskriv hvad der sker ved henholdsvis transskription

Læs mere

Hvad er en funktion? Funktioner og graftegning. Funktioners egenskaber. Funktioners egenskaber. f(b) y = f(x) f(a) f(a)

Hvad er en funktion? Funktioner og graftegning. Funktioners egenskaber. Funktioners egenskaber. f(b) y = f(x) f(a) f(a) Funktioner og graftegning Jeppe Revall Frisvad September 29 Hvad er en funktion? En funktion f er en regel som til hvert element i en mængde A ( A) knytter præcis ét element y i en mængde B Udtrykket f

Læs mere

Epigenetik Arv er andet end gener

Epigenetik Arv er andet end gener Epigenetik Arv er andet end gener Indhold Indledning Afsnit1: Epigenetik og DNA Afsnit 2: DNA, nukleosomer og kromatin Afsnit 3: Epigenetik og celledifferentiering Afsnit 4: Genetisk ens individer kan

Læs mere

Introduktion til Laplace transformen (Noter skrevet af Nikolaj Hess-Nielsen sidst revideret marts 2013)

Introduktion til Laplace transformen (Noter skrevet af Nikolaj Hess-Nielsen sidst revideret marts 2013) Introduktion til Laplace transformen (oter skrevet af ikolaj Hess-ielsen sidst revideret marts 23) Integration handler ikke kun om arealer. Tværtimod er integration basis for mange af de vigtigste værktøjer

Læs mere

Cellen og dens funktioner

Cellen og dens funktioner Eksamensopgaver Biologi C, 17bic80 6. og 7. juni 2018 1 Cellen og dens funktioner 1. Redegør for hvordan eukaryote og prokaryote celler i hovedtræk er opbygget, herunder skal du gøre rede for forskelle

Læs mere

Velkommen. Test dit eget DNA med PCR. Undervisningsdag på DTU Systembiologi. Undervisere: Sebastian, Louise og Ana

Velkommen. Test dit eget DNA med PCR. Undervisningsdag på DTU Systembiologi. Undervisere: Sebastian, Louise og Ana Velkommen Test dit eget DNA med PCR Undervisningsdag på DTU Systembiologi Undervisere: Sebastian, Louise og Ana Hvem er I? 2 DTU Systembiologi, Danmarks Tekniske Universitet Dagens program 9:00 10:00 Introduktion

Læs mere

Eksponentielle sammenhænge

Eksponentielle sammenhænge Eksponentielle sammenhænge Udgave 009 Karsten Juul Dette hæfte er en fortsættelse af hæftet "Lineære sammenhænge, udgave 009" Indhold 1 Eksponentielle sammenhænge, ligning og graf 1 Procent 7 3 Hvad fortæller

Læs mere

Cellemembrantransportprocesser

Cellemembrantransportprocesser 1. Cellemembrantransportprocesser 1. En redegørelse for forskellige celletypers opbygning og de måder stoffer kan transporteres hen over cellemembranen. 2. En forklaring af hvordan en nerveimpuls opstår

Læs mere

Avl på honningbier det genetiske grundlag I

Avl på honningbier det genetiske grundlag I Avl på honningbier det genetiske grundlag I Egenskaber ved alle levende væsner bestemmes af 2 ting: Arv Miljø Grundlaget for alt avlsarbejde er at mange egenskaber nedarves. Hvad er arv og hvad er miljø

Læs mere

Bioteknologi A. Gymnasiale uddannelser. Vejledende opgavesæt 1. Mandag den 31. maj 2010 kl. 9.40-14.40. 5 timers skriftlig prøve

Bioteknologi A. Gymnasiale uddannelser. Vejledende opgavesæt 1. Mandag den 31. maj 2010 kl. 9.40-14.40. 5 timers skriftlig prøve Vejledende opgavesæt 1 Bioteknologi A Gymnasiale uddannelser 5 timers skriftlig prøve Vejledende opgavesæt 1 Mandag den 31. maj 2010 kl. 9.40-14.40 Side 1 af 8 sider pgave 1. Genmodificeret ris Vitamin

Læs mere

PeterSørensen.dk : Differentiation

PeterSørensen.dk : Differentiation PeterSørensen.dk : Differentiation Betydningen af ordet differentialkvotient...2 Sekant...2 Differentiable funktioner...3 Bestemmelse af differentialkvotient i praksis ved opgaveløsning...3 Regneregler:...3

Læs mere

Velkommen. Test dit eget DNA med PCR. Undervisningsdag på DTU Systembiologi. Undervisere:

Velkommen. Test dit eget DNA med PCR. Undervisningsdag på DTU Systembiologi. Undervisere: Velkommen Test dit eget DNA med PCR Undervisningsdag på DTU Systembiologi Undervisere: Hvem er I? 2 DTU Systembiologi, Danmarks Tekniske Universitet Hvilke baser indgår i DNA? A. Adenin, Guanin, Cytosin,

Læs mere

Reciprok translokation

Reciprok translokation Patientinformation Reciprok translokation Ægsortering Præimplantationsdiagnostik (PGD) Fertilitetsklinikken Gynækologisk Obstetrisk Afdeling D Ægsortering Hvad er præimplantationsdiagnostik? Ved præimplantationsdiagnostik,

Læs mere

ANATOMI for tandlægestuderende. Henrik Løvschall Anatomisk Afsnit

ANATOMI for tandlægestuderende. Henrik Løvschall Anatomisk Afsnit ANATOMI for tandlægestuderende Henrik Løvschall Anatomisk Afsnit CELLEBIOLOGI celleform kubisk celle pladeformet celle prismatisk celle kugleformet celle uregelmæssig stjerneformet celle celleform varierer

Læs mere

Mere energi med dette nye produkt fra Lifewave.

Mere energi med dette nye produkt fra Lifewave. Mere energi med dette nye produkt fra Lifewave. Mere energi, genopretter energi flowet i kroppen. Nem at placere, se brochure Resultater med det samme. Giver op til 20 % mere energi. Øger kroppens forbrænding.

Læs mere

Kvægavlens teoretiske grundlag

Kvægavlens teoretiske grundlag Kvægavlens teoretiske grundlag Lige siden de første husdyrarter blev tæmmet for flere tusinde år siden, har mange interesseret sig for nedarvningens mysterier. Indtil begyndelsen af forrige århundrede

Læs mere

# Problemet med genetisk ustabilitet

# Problemet med genetisk ustabilitet Forskningsnyheder om Huntingtons Sygdom På hverdagssprog Skrevet af forskere. Til det globale HS-fællesskab Et DNA-reparerende protein ændrer stabiliteten af lange CAG-områder i det muterede gen for Huntingtons

Læs mere

Spontan biologisk mønsterdannelse på basis af reaktions-diffusions mekanismer: Turing strukturer

Spontan biologisk mønsterdannelse på basis af reaktions-diffusions mekanismer: Turing strukturer Spontan biologisk mønsterdannelse på basis af reaktions-diffusions mekanismer: Turing strukturer Axel Hunding Spontan dannelse af komplekse strukturer i biologien kan synes at stride mod sund fornuft (og

Læs mere

Nr 1. Fra gen til protein

Nr 1. Fra gen til protein Nr 1 Fra gen til protein Med udgangspunkt i vedlagte illustrationer bedes du besvare følgende: Hvordan er sammenhængen mellem DNA ets nukleotider og proteinets aminosyrer? Beskriv hvad der sker ved henholdsvis

Læs mere

matx.dk Enkle modeller

matx.dk Enkle modeller matx.dk Enkle modeller Dennis Pipenbring 28. juni 2011 Indhold 1 Indledning 4 2 Funktionsbegrebet 4 3 Lineære funktioner 8 3.1 Bestemmelse af funktionsværdien................. 9 3.2 Grafen for en lineær

Læs mere

Projekt 4.2. Nedbrydning af rusmidler

Projekt 4.2. Nedbrydning af rusmidler Projekt 4.2. Nedbrydning af rusmidler Dette projekt lægger op til et samarbejde med biologi eller idræt, men kan også gennemføres som et projekt i matematik, hvor fokus er at studere forskellen på lineære

Læs mere

Til denne udfordring kan du eksperimentere med forsøg 4.2 i kemilokalet. Forsøg 4.2 handler om kuliltens påvirkning af kroppens blod.

Til denne udfordring kan du eksperimentere med forsøg 4.2 i kemilokalet. Forsøg 4.2 handler om kuliltens påvirkning af kroppens blod. Gå op i røg Hvilke konsekvenser har rygning? Udfordringen Denne udfordring handler om nogle af de skader, der sker på kroppen, hvis man ryger. Du kan arbejde med, hvordan kulilten fra cigaretter påvirker

Læs mere

X bundet arvegang. Information til patienter og familier

X bundet arvegang. Information til patienter og familier X bundet arvegang Information til patienter og familier 2 X bundet arvegang Følgende er en beskrivelse af, hvad X bundet arvegang betyder og hvorledes X bundne sygdomme nedarves. For at forstå den X bundne

Læs mere

Herning HF og VUC 17bic / HP. kort forklare opbygningen af pro- og eukaryote celler og gennemgå forskelle mellem dem.

Herning HF og VUC 17bic / HP. kort forklare opbygningen af pro- og eukaryote celler og gennemgå forskelle mellem dem. Hold: 17Bic02 (biologi C, Hfe) Underviser: Anna Sofie Pedersen Eksamensdato: 8. juni, 2018 ORDLYD FOR EKSAMENSSPØRGSMÅL 1-20 SPØRGSMÅL 1 og 2: Celler og cellefunktioner kort forklare opbygningen af pro-

Læs mere

X bundet arvegang. Information til patienter og familier. 12 Sygehus Lillebælt, Vejle Klinisk Genetik Kabbeltoft 25 7100 Vejle Tlf: 79 40 65 55

X bundet arvegang. Information til patienter og familier. 12 Sygehus Lillebælt, Vejle Klinisk Genetik Kabbeltoft 25 7100 Vejle Tlf: 79 40 65 55 12 Sygehus Lillebælt, Vejle Klinisk Genetik Kabbeltoft 25 7100 Vejle Tlf: 79 40 65 55 X bundet arvegang Århus Sygehus, Bygn. 12 Århus Universitetshospital Nørrebrogade 44 8000 Århus C Tlf: 89 49 43 63

Læs mere

Proteiners byggesten er aminosyrer

Proteiners byggesten er aminosyrer PTEIE G EZYME Proteiners byggesten er aminosyrer Lad os se på den kemiske opbygning af et protein. Proteiner er store molekyler der er opbygget af mindre molekyler, som man kalder aminosyrer. Der findes

Læs mere

GrundlÄggende variabelsammenhänge

GrundlÄggende variabelsammenhänge GrundlÄggende variabelsammenhänge for C-niveau i hf 2014 Karsten Juul LineÄr sammenhäng 1. OplÄg om lineäre sammenhänge... 1 2. Ligning for lineär sammenhäng... 1 3. Graf for lineär sammenhäng... 2 4.

Læs mere

KROMOSOMER... 7 Hovedtræk ved kromosomer... 7 Kønskromosomer... 7 Ikke kønskromosomer... 7 CELLEDELINGEN... 7 Mitose... 8 Meiose...

KROMOSOMER... 7 Hovedtræk ved kromosomer... 7 Kønskromosomer... 7 Ikke kønskromosomer... 7 CELLEDELINGEN... 7 Mitose... 8 Meiose... Indholdsfortegnelse FORORD... 3 PENSUM OG PENSUMBESKRIVELSE I HUMAN GENETIK... 4 PENSUM I HUMAN GENETIK... 4 PENSUMBESKRIVELSE OG MÅLSÆTNING FOR HUMAN GENETIK... 4 GENERELT OM STAMTRÆER... 6 KROMOSOMANOMALIER...

Læs mere

Mini-formelsamling. Matematik 1

Mini-formelsamling. Matematik 1 Indholdsfortegnelse 1 Diverse nyttige regneregler... 1 1.1 Regneregler for brøker... 1 1.2 Potensregneregler... 1 1.3 Kvadratsætninger... 2 1.4 (Nogle) Rod-regneregler... 2 1.5 Den naturlige logaritme...

Læs mere

Proteiner: en introduktion. Modul 1; F13 Rolf Andersen, 18/2-2013

Proteiner: en introduktion. Modul 1; F13 Rolf Andersen, 18/2-2013 Proteiner: en introduktion Modul 1; F13 Rolf Andersen, 18/2-2013 4 facts om proteiner Proteiner udgør én af de vigtigste stofgrupper i vores organisme; de varetager en lang række forskellige funktioner.

Læs mere

Eksempler på differentialligningsmodeller

Eksempler på differentialligningsmodeller 1 Indledning Matematisk modellering er et redskab, som finder anvendelse i et utal af både videnskabelige og samfundsmæssige sammenhænge. En matematisk model søger at knytte en sammenhæng mellem et ikke-matematisk

Læs mere

Eksamensspørgsmål til BiB biologi B 2015

Eksamensspørgsmål til BiB biologi B 2015 Eksamensspørgsmål til BiB biologi B 2015 Med udgangspunkt i de udleverede bilag og temaet evolution skal du: 1. Redegøre for nogle forskellige teorier om evolution, herunder begrebet selektion. 2. Analysere

Læs mere

Studieretningsopgave

Studieretningsopgave Virum Gymnasium Studieretningsopgave Harmoniske svingninger i matematik og fysik Vejledere: Christian Holst Hansen (matematik) og Bodil Dam Heiselberg (fysik) 30-01-2014 Indholdsfortegnelse Indledning...

Læs mere

Funktioner. 2. del Karsten Juul

Funktioner. 2. del Karsten Juul Funktioner 2. del 2018 Karsten Juul 18. Eksponentiel funktion forskrift 18.1 Oplæg nr. 1 til forskrift for eksponentiel funktion... 52 18.2 Oplæg nr. 2 til forskrift for eksponentiel funktion... 53 18.3.

Læs mere

Biologiske signaler i graviditeten - Genetisk information

Biologiske signaler i graviditeten - Genetisk information Biologiske signaler i graviditeten - Genetisk information 2 I forbindelse med vores studie af graviditeten ønsker vi at foretage undersøgelser af arvematerialet (DNA og RNA). Disse genetiske undersøgelser

Læs mere

Ekstrakter - rammebevillinger

Ekstrakter - rammebevillinger Ekstrakter - rammebevillinger Professor Bente Vilsen Aarhus Universitet Biokemi 4.736.000 kr. Natrium-kalium pumpen sidder i membranen på alle celler og er livsnødvendig for at opretholde deres funktion.

Læs mere

Kræft. Alex Hansen Euc-Syd Sønderborg HTX 10/1/2010. news/possible-cancer-vaccines/. 29.09.2010. (Billede)

Kræft. Alex Hansen Euc-Syd Sønderborg HTX 10/1/2010. news/possible-cancer-vaccines/. 29.09.2010. (Billede) 2010 Kræft Alex Hansen Euc-Syd Sønderborg HTX 1 Cancer cells. Densley, Ross. Set: http://www.ngpharma.com/ news/possible-cancer-vaccines/. 29.09.2010. (Billede) 10/1/2010 Titelblad Skolens navn: Euc-Syd

Læs mere

MATEMATIK A-NIVEAU. Kapitel 1

MATEMATIK A-NIVEAU. Kapitel 1 MATEMATIK A-NIVEAU Vejledende eksempler på eksamensopgaver og eksamensopgaver i matematik, 01 Kapitel 1 016 MATEMATIK A-NIVEAU Vejledende eksempler på eksamensopgaver og eksamensopgaver i matematik 01

Læs mere

Begreb Forklaring Additiv effekt ADI Alignment Allele gener Anammox Antagonistisk effekt Anti-antistof Antigen Antistof B-celler Bioakkumulering

Begreb Forklaring Additiv effekt ADI Alignment Allele gener Anammox Antagonistisk effekt Anti-antistof Antigen Antistof B-celler Bioakkumulering Biologi fagbegreber Begreb Forklaring Additiv effekt Blandingseffekt når der indgår flere stoffer med hver sin effekt. 1+2=3 ADI Højeste acceptable daglige indtagelse/dosis, som ikke giver helbredsproblemer

Læs mere

ANATOMI for tandlægestuderende. Henrik Løvschall Anatomisk Afsnit

ANATOMI for tandlægestuderende. Henrik Løvschall Anatomisk Afsnit ANATOMI for tandlægestuderende Henrik Løvschall Anatomisk Afsnit I dag.. lidt anatomihistorik hvordan lærer vi (en video) cellebiologi ANATOMI - HISTORIK ANATOMI - historik Ægypten (1700 fvt) Leonardo

Læs mere

Eksamensspørgsmål Biologi C maj-juni 2014 Sygeeksamen: 4cbicsy1

Eksamensspørgsmål Biologi C maj-juni 2014 Sygeeksamen: 4cbicsy1 Eksamensspørgsmål Biologi C maj-juni 2014 Sygeeksamen: 4cbicsy1 HF og VUC Nordsjælland. Helsingørafdelingen Lærer: Lisbet Heerfordt, Farumgårds Alle 11, 3520 Farum, tlf. 4495 8708, mail: lhe@vucnsj.dk.

Læs mere

SRO. Newtons afkølingslov og differentialligninger. Josephine Dalum Clausen 2.Y Marts 2011 SRO

SRO. Newtons afkølingslov og differentialligninger. Josephine Dalum Clausen 2.Y Marts 2011 SRO SRO Newtons afkølingslov og differentialligninger Josephine Dalum Clausen 2.Y Marts 2011 SRO 0 Abstract In this assignment I want to illuminate mathematic models and its use in the daily movement. By math

Læs mere

Når kroppen reparerer DNA. DNA-kopiering

Når kroppen reparerer DNA. DNA-kopiering 28 NOBELPRISEN I KEMI 2015 DN-kopiering DN-helix Kromosom hymin uanin + + denin ytosin Et kromosom indeholder dobbeltstrenget DN, der er opbygget af nukleotider med fire forskellige baser. denin danner

Læs mere

MATEMATIK A. Indhold. 92 videoer.

MATEMATIK A. Indhold. 92 videoer. MATEMATIK A Indhold Differentialligninger... 2 Differentialregning... 3 Eksamen... 3 Hvorfor Matematik?... 3 Integralregning... 3 Regression... 4 Statistik... 5 Trigonometriske funktioner... 5 Vektorer

Læs mere

Tillykke, du er gravid.

Tillykke, du er gravid. Tillykke, du er gravid. Denne informationsfolder kan være relevant for dig og din familie hvis: 1. I overvejer at få lavet en test for at se, om jeres barn har Downs syndrom. 2. I i forbindelse med 1.

Læs mere

Matematik B. Anders Jørgensen

Matematik B. Anders Jørgensen Matematik B Anders Jørgensen Løste opgaver: Juni 2015 Dette opgavesæt er givet til FriViden Dette opgavesæt blev lavet til en terminsprøve d. 7. april af Anders Jørgensen, VUC Vestsjælland Syd Karakteren

Læs mere

Differentialregning Infinitesimalregning

Differentialregning Infinitesimalregning Udgave 2.1 Differentialregning Infinitesimalregning Noterne gennemgår begreberne differentialregning, og anskuer dette som et derligere redskab til vækst og funktioner. Noterne er supplement til kapitel

Læs mere

Forskningsnyheder om Huntingtons Sygdom På hverdagssprog Skrevet af forskere. Til det globale HS-fællesskab Ofte stillede spørgsmål, januar 2011

Forskningsnyheder om Huntingtons Sygdom På hverdagssprog Skrevet af forskere. Til det globale HS-fællesskab Ofte stillede spørgsmål, januar 2011 Forskningsnyheder om Huntingtons Sygdom På hverdagssprog Skrevet af forskere. Til det globale HS-fællesskab Ofte stillede spørgsmål, januar 2011 Svar på ofte stillede spørgsmål om HD - den første i en

Læs mere

Kapitel 19. cell division. Søren Tvorup Christensen, Biokemisk afdeling, AKI, rum 526

Kapitel 19. cell division. Søren Tvorup Christensen, Biokemisk afdeling, AKI, rum 526 Kapitel 19 cell division Søren Tvorup Christensen, Biokemisk afdeling, AKI, rum 526 stchristensen@aki.ku.dk Vigtige MT koncepter MT tilhører gruppen af cytoskeletfilamenter, som er polære strukturer med

Læs mere

Differentialregning. Ib Michelsen

Differentialregning. Ib Michelsen Differentialregning Ib Michelsen Ikast 2012 Forsidebilledet Tredjegradspolynomium i blåt med rød tangent Version: 0.02 (18-09-12) Denne side er (~ 2) Indholdsfortegnelse Introduktion...5 Definition af

Læs mere

3u BI, terminsprøve (Bio A)

3u BI, terminsprøve (Bio A) 3.u BI, terminsprøve, 2018 MV 3u BI, terminsprøve (Bio A) Torsdag den 12/4, 2018, kl. 9-14. Af opgaverne 1, 2, 3, og 4 skal tre, og kun tre, afleveres Tilladte hjælpemidler: Bøger, kompendier, noter, lommeregner.

Læs mere

Matematisk modellering og numeriske metoder

Matematisk modellering og numeriske metoder Matematisk modellering og numeriske metoder Morten Grud Rasmussen 5. september 2016 1 Ordinære differentialligninger ODE er 1.1 ODE er helt grundlæggende Definition 1.1 (Ordinære differentialligninger).

Læs mere