anotemy
Zaloguj się
Wypróbuj za darmo
Matura z biologii 2018, zadanie 16: Acetylacja i deacetylacja histonów a ekspresja genów – odpowiedzi i wyjaśnienie
Do zahamowania ekspresji prowadzi deacetylacja, bo powoduje kondensację chromatyny i blokuje transkrypcję. Stwierdzenie o mitochondrium jest prawdziwe, ponieważ mitochondria nie mają histonów związanych z DNA.
O czym jest zadanie 16?
Wstęp opisuje budowę białek histonowych: część globularną i wystający ogonek, który może ulegać modyfikacjom chemicznym, m.in. acetylacji i deacetylacji. Te modyfikacje zmieniają strukturę chromatyny, a przez to regulują odczytywanie informacji genetycznej. Schemat pokazuje fragment chromatyny o długości około 600 par zasad wraz z tymi modyfikacjami.
Pełny wstęp z rysunkami i tabelami: oficjalny arkusz CKE, strona 20 · zasady oceniania CKE.
Zadanie 16.1 (0–1 pkt)
Podaj, który z procesów przedstawionych na schemacie – acetylacja czy deacetylacja – prowadzi do zahamowania ekspresji informacji genetycznej danego fragmentu DNA. Odpowiedź uzasadnij, odwołując się do znaczenia powstałych zmian w strukturze chromatyny.
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź: Deacetylacja – usunięcie grup acetylowych powoduje ściślejsze upakowanie chromatyny, co uniemożliwia przyłączenie czynników transkrypcyjnych i polimerazy RNA, czyli blokuje transkrypcję.
Ogonek histonu bez grup acetylowych ma dodatni ładunek, więc silniej wiąże się z ujemnie naładowanym DNA. Powoduje to ciaśniejsze zwinięcie nukleosomów i kondensację chromatyny. W takiej zwartej strukturze sekwencje regulatorowe i miejsca startu transkrypcji są niedostępne dla białek odpowiedzialnych za przepisywanie DNA na RNA.
Punktacja: Punkt za wskazanie deacetylacji wraz z uzasadnieniem łączącym kondensację chromatyny z brakiem dostępu dla aparatu transkrypcyjnego; nie uznaje się odpowiedzi, która tylko stwierdza kondensację chromatyny bez wyjaśnienia, że to blokuje ekspresję.
Zadanie 16.2 (0–1 pkt)
Określ, czy prawdziwe jest stwierdzenie, że procesy przedstawione na schemacie nie mogą zachodzić w mitochondrium. Odpowiedź uzasadnij.
Pokaż odpowiedź
Odpowiedź: Tak, to stwierdzenie jest prawdziwe – mitochondria nie mają histonów związanych z DNA, więc nie ma tam ogonków histonowych, które można acetylować lub deacetylować.
W jądrze DNA jest nawinięte na nukleosomy zbudowane z histonów, dlatego modyfikacje ich ogonków regulują strukturę chromatyny. Mitochondrialny DNA nie tworzy takiej chromatyny – nie jest owinięty wokół histonów i ma inne białka opakowujące. Dlatego procesy acetylacji i deacetylacji histonów nie dotyczą DNA mitochondrialnego.
Punktacja: Punkt za jednoznaczne uznanie stwierdzenia za prawdziwe i uzasadnienie odwołujące się do braku histonów (lub braku typowej chromatyny) w mitochondriach; nie wystarczy samo stwierdzenie, że mitochondria mają własny DNA.
Najczęstsze błędy w zadaniu 16
- Uczeń pisze tylko, że deacetylacja powoduje kondensację chromatyny, i nie wyjaśnia, że to blokuje transkrypcję.
- Uczeń odwraca zależność i uznaje, że to acetylacja hamuje ekspresję, bo „zmienia strukturę chromatyny”.
- Uczeń uznaje stwierdzenie o mitochondrium za fałszywe, argumentując, że mitochondria mają własny DNA – myli posiadanie DNA z obecnością chromatyny histonowej.
Źródło zadania: Centralna Komisja Egzaminacyjna, Matura z biologii 2018, poziom rozszerzony (w maju 2018). Wstęp CKE opracowała na podstawie: D. Pons i inni, Epigenetic histone acetylation modifiers in vascular remodelling: new targets for. Odpowiedzi i wyjaśnienia: anotemy.