Βιολογία 1 — Ιατρική Αλεξανδρούπολης 2016

Τα θέματα Βιολογίας του 2016 για την Ιατρική Αλεξανδρούπολης (ΔΠΘ): τέσσερα σύντομα θέματα ανάπτυξης, από τέσσερα διαφορετικά κεφάλαια. Ζητήθηκαν δύο κατηγορίες μεταθετών στοιχείων στο ανθρώπινο γονιδίωμα, ο τρόπος εισόδου των νεοσυντιθέμενων πρωτεϊνών στον πυρήνα, το γιατί μια πρωτεΐνη μέσα στη μεμβράνη έχει μορφή α-έλικας ή β-βαρελιού, και το πώς ο τοπικός διαμεσολαβητής της παρακρινούς σηματοδότησης δρα μόνο τοπικά.

Σε σχέση με το 2015, το θέμα 3 συνεχίζει τη δευτεροταγή δομή: εκεί τι κοινό έχουν η α-έλικα και το β-φύλλο, εδώ γιατί αυτές είναι οι δύο μορφές με τις οποίες μια πολυπεπτιδική αλυσίδα διασχίζει τη λιπιδική διπλοστιβάδα. Η είσοδος στον πυρήνα συνεχίζει την ενδοκυττάρια μεταφορά, μετά την ενδοκυττάρωση μέσω υποδοχέα του 2013 και την κλαθρίνη του 2015 — και είναι το ζευγάρι της εισόδου στο ενδοπλασματικό δίκτυο του 2024. Τα μεταθετά στοιχεία ανοίγουν τη γραμμή του «κινητού» γονιδιώματος, που επέστρεψε με τα τρανσποζόνια του 2020, την οριζόντια ανταλλαγή γονιδίων (2022) και τα τρανσποζόνια των βακτηρίων (2023).

Λύσεις σε μία γραμμή η καθεμία. Θέμα 1: τα μεταθετά στοιχεία μόνο-DNA, που μετακινούνται με αποκοπή και επικόλληση μέσω τρανσποζάσης, και τα ρετρομεταθετά στοιχεία, που αντιγράφονται μέσω RNA και αντίστροφης μεταγραφάσης — στον άνθρωπο κυρίως τα L1 και τα Alu. Θέμα 3: ο πεπτιδικός σκελετός είναι πολικός, οπότε μέσα στη διπλοστιβάδα οι ομάδες N–H και C=O πρέπει να δεσμευτούν μεταξύ τους με δεσμούς υδρογόνου — μέσα στην ίδια έλικα, ή ανάμεσα σε γειτονικούς κλώνους που κλείνουν σε βαρέλι — με τις υδρόφοβες πλευρικές αλυσίδες στραμμένες προς τα λιπίδια. Θέμα 4: ο διαμεσολαβητής εκκρίνεται κοντά στους στόχους του και απομακρύνεται γρήγορα — προσλαμβάνεται από τα γειτονικά κύτταρα, αποικοδομείται από εξωκυττάρια ένζυμα ή ακινητοποιείται στο εξωκυττάριο στρώμα.

Πού να δώσεις βάρος:

• είσοδος στον πυρήνα: σήμα πυρηνικού εντοπισμού (λυσίνες, αργινίνες), υποδοχείς εισόδου, πυρηνικοί πόροι, η GTPάση Ran που δίνει την κατεύθυνση — και ότι οι πρωτεΐνες μπαίνουν αναδιπλωμένες, σε αντίθεση με τα μιτοχόνδρια και το ενδοπλασματικό δίκτυο
• μεμβρανικές πρωτεΐνες: α-έλικες με υδρόφοβα αμινοξέα, β-βαρέλια (πορίνες), και πώς «διαβάζεται» ένα διαμεμβρανικό τμήμα από την αλληλουχία
• σηματοδότηση ανά απόσταση: ενδοκρινής, παρακρινής, νευρωνική, με επαφή — και τι κρατά κάθε σήμα κοντά ή μακριά
• μεταθετά στοιχεία: μόνο-DNA και ρετρομεταθετά, με τα L1 και τα Alu, που μαζί με τα υπόλοιπα μεταθετά στοιχεία καταλαμβάνουν σχεδόν το μισό ανθρώπινο γονιδίωμα