Matura z biologii 2016, zadanie 17: cDNA i organizmy transgeniczne w biotechnologii – odpowiedzi i wyjaśnienie

17.1: cDNA nie ma intronów, a bakterie nie potrafią ich usuwać. 17.2: GMO to pojęcie szersze niż organizm transgeniczny; modyfikacja może dotyczyć własnych genów.

O czym jest zadanie 17?

Wstęp opisuje transgeniczną bakterię E. coli, do której wprowadzono cDNA ludzkiej insuliny. cDNA powstało na matrycy mRNA z komórek trzustki, a nie z genomowego DNA.

Pełny wstęp z rysunkami i tabelami: oficjalny arkusz CKE, strona 16 · zasady oceniania CKE.

Zadanie 17.1 (0–1 pkt)

Wyjaśnij, dlaczego do genomu modyfikowanych bakterii nie wprowadza się odcinka DNA z genem ludzkiej insuliny, tylko cDNA wytworzone na podstawie mRNA transkrybowanego z tego genu.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: cDNA nie zawiera intronów, więc bakteria nie musi ich usuwać. Genomowy gen insuliny zawierałby introny, których prokariota nie potrafią wycinać.

Ludzki gen insuliny w DNA ma introny. Bakterie nie mają potranskrypcyjnej obróbki wycinającej introny, więc z genomowego DNA powstałby błędny mRNA i białko. cDNA z dojrzałego mRNA jest już bez intronów i od razu koduje prawidłową sekwencję.

Punktacja: Punkt za wyjaśnienie, że cDNA nie ma intronów, a bakterie nie potrafią ich usuwać; bez tego nie ma punktu.

Zadanie 17.2 (0–1 pkt)

Uzasadnij prawdziwość stwierdzenia: „Każdy organizm transgeniczny jest GMO, ale nie każdy GMO to organizm transgeniczny”.

Pokaż odpowiedź

Odpowiedź: Organizm transgeniczny zawsze ma obcy gen, więc jest GMO. GMO może powstać też przez zmianę własnego genomu bez wprowadzania genu innego organizmu.

Definicja GMO obejmuje każdą zmianę genetyczną. Transgeniczność wymaga wprowadzenia materiału z innego organizmu. Dlatego transgeniczny jest podzbiorem GMO, ale GMO nie musi być transgeniczny.

Punktacja: Punkt za uzasadnienie, że modyfikacja GMO nie musi polegać na wprowadzeniu obcego genu; samo stwierdzenie bez tego nie wystarcza.

Najczęstsze błędy w zadaniu 17

Uczniowie mylą cDNA z genomowym DNA i piszą, że bakterie mają introny.
W 17.2 często twierdzą, że każde GMO jest transgeniczne.
Czasem odpowiadają ogólnie o GMO bez wskazania różnicy: obcy gen vs modyfikacja własnego genomu.

Źródło zadania: Centralna Komisja Egzaminacyjna, Matura z biologii 2016, poziom rozszerzony (w maju 2016). Odpowiedzi i wyjaśnienia: anotemy.