EExpert · deel E6 · Life sciences en bio-engineering
Werkboek · hoofdstuk 29DNA, genen en eiwitten
Van gerichte DNA-keten naar eiwitfunctie en een toetsbare raskeuze
Je oefent richting en code, berekent kopieer- en voorraadmodellen en ontwerpt vervolgens een experiment dat letters, expressie en plantprestatie uit elkaar houdt.
Een koudetolerant ras wordt beoordeeld op meetbare schade, herstel en opbrengst onder dezelfde omstandigheden.
Hoe lees je een opdracht?
Drie tredenOefenenToepassenUitdagen
Elk hoofdstuk bouwt op: eerst oefenen (één stap, direct toepassen), dan toepassen (meerdere stappen, in een context), dan uitdagen (transfer, open problemen, andere leerlijnen erbij).
De StemExpert-schaal5
Eén moeilijkheidsschaal van 1 tot 9 over de drie niveaus heen: Fundamental loopt van 1 tot 4, Intermediate van 3 tot 7, Expert van 6 tot 9. Zo zie je dat de uitdaging van het ene niveau de oefening van het volgende is.
Oefenen
Oefenen
één stap, direct toepassen
29.1
Antiparallel noteren
Oefenen6Begrijpen25 min
5′-AACGTTAG-3′ is één DNA-streng.
a
Schrijf de gepaarde streng eronder en daarna haar 5′→3′-notatie.
29.2
RNA en polypeptide
Oefenen6Rekenen25 min
Matrijs 3′-TAC AAA CCG ATT-5′, standaardcode, start bij eerste AUG.
a
Maak RNA en vertaal; tel codons en aminozuren.
29.3
Replicatierichting
Oefenen6Tekenen25 min
Een replicatievork beweegt naar rechts.
a
Teken beide matrijsrichtingen en nieuwe leidende/achterblijvende strengen met 5′/3′.
29.4
Een variant classificeren
Oefenen6Begrijpen25 min
RNAcodon GAA wordt GAG, GUA of UAA.
a
Geef voor elk aminozuur-/stopgevolg en één grens aan deze classificatie.
Toepassen
Toepassen
meerdere stappen, in een context
29.5
Semiconservatieve fracties
Toepassen7Rekenen25 min
Zwaar DNA groeit zes complete generaties met lichte nieuwe nucleotiden.
a
Bereken hybride/licht en vergelijk met conservatief kopiëren.
29.6
Splicing en lengte
Toepassen7Rekenen25 min
Primair RNA: 80 nt UTR, 180 nt exoncode, 150 nt intron, 240 nt exoncode inclusief stop, 70 nt UTR.
a
Tel primaire/rijpe lengte en aminozuren; noem de aannames.
29.7
Voorraad is geen snelheid
Toepassen7Rekenen25 min
m'=s−0,4m, p'=3m−0,1p; s=2 eenheden/h.
a
Bereken stationaire voorraden en beide halfwaardetijden; wat gebeurt na s=0?
29.8
Foutkans en verwachting
Toepassen7Rekenen25 min
Lesmodel p=2·10⁻⁷ per nucleotide, N=2·10⁶ onafhankelijke nieuwe nucleotiden.
a
Bereken verwacht aantal fouten en P(minstens één); verklaar het verschil.
Uitdagen
Uitdagen
transfer, open problemen, leerlijnen combineren
29.9
Alle substituties controleren
Uitdagen9Programmeren65 min
Gebruik sequenties.py voor het minigen en zijn 45 coderende substituties.
a
Reproduceer telling, voeg een assert op de som toe en onderzoek waarom startverlies anders moet worden behandeld.
Zo wordt dit beoordeeld
mechanisme
DNA/richting, expressie, structuur en omgeving zijn apart onderbouwd.
controle
Code, aannames en onafhankelijke controle worden beschreven.
conclusie
Een modeluitkomst wordt niet als bewijs voor een koudetolerant ras voorgesteld.
29.10
Experiment en expressiemodel
Uitdagen9Analyseren70 min
De modelprikkel eindigt na 10 h, maar eiwit piekt later.
a
Verklaar met de tekenvoorwaarden; controleer dt en ontwerp een meetreeks die mRNA en eiwit onderscheidt.
Zo wordt dit beoordeeld
mechanisme
DNA/richting, expressie, structuur en omgeving zijn apart onderbouwd.
controle
Code, aannames en onafhankelijke controle worden beschreven.
conclusie
Een modeluitkomst wordt niet als bewijs voor een koudetolerant ras voorgesteld.
29.11
Ras en acclimatie scheiden
Uitdagen9Habitat90 min
Twee slarassen lijken na kou te verschillen; één was vooraf een week koel gehouden.
a
Ontwerp een ras×acclimatie-proef met opbrengst en herstel, inclusief beslisregel.
Zo wordt dit beoordeeld
mechanisme
DNA/richting, expressie, structuur en omgeving zijn apart onderbouwd.
controle
Code, aannames en onafhankelijke controle worden beschreven.
conclusie
Een modeluitkomst wordt niet als bewijs voor een koudetolerant ras voorgesteld.
29.12
Van letter naar functie
Uitdagen9Onderzoeken60 min
Een missensevariant ligt bij een vermeende actieve plek; een synonieme variant toont minder eiwit.
a
Formuleer twee mechanistische hypotheses en onafhankelijke testen die ze kunnen weerleggen.
Zo wordt dit beoordeeld
mechanisme
DNA/richting, expressie, structuur en omgeving zijn apart onderbouwd.
controle
Code, aannames en onafhankelijke controle worden beschreven.
conclusie
Een modeluitkomst wordt niet als bewijs voor een koudetolerant ras voorgesteld.
ZelfevaluatieKleur per doel: lukt al / bijna / nog niet
Je schrijft complementaire DNA/RNA-strengen met juiste richting.
Je verklaart semiconservatieve replicatie en beide syntheses aan een vork.
Je vertaalt een verstrekte coderende sequentie en controleert code, frame en stop.
Je koppelt eiwitstructuur en expressiedynamiek aan functie.
Je onderscheidt mutatieclassificatie, mechanisme en een echte koudetolerantieproef.