Biologi øvelse | VG3

Projecter »

Biologi øvelse

Antifryseproteinernes evolution

Spørgsmål

  • Inden for biologien støder man ofte på ”Det centrale dogme”. Hvad er det?
    Kig i dine lærebøger eller på internettet
  • Proteiner består af kæder af aminosyrer og rækkefølgen (sekvensen) af aminosyrerne kaldes proteinets primære struktur. Hvad bestemmer proteinets primære struktur?
  • Ved at sammenligne den primære struktur hos forskellige proteiner kan man afgøre hvor tæt beslægtede proteinerne er. Vi skal nu undersøge antifryseproteinernes slægtskabs forhold.

    Antifryseproteinerne indeholder en velbevaret sekvens af aminosyrer ala-ala-thr-ala-ala-thr-ala-ala-thr. Det kan også skrives som AATAATAAT. Denne sekvens kan bruges som ”tag” til at finde antifryseproteinsekvenser i proteindatabaser.


Gå ind på NCBI databasen (Bemærk, åbner et nyt vindue!)

NCBI er en af de mest brugte portaler til søgning i biologiske databaser, der både indeholder DNA sekvenser og proteinsekvenser. Vi skal bruge søgeværktøjet BLAST (Basic local alignment search tool)

dna-soegning.jpg

Klik på resources i den mørkeblå menu linie og vælg protein og derefter BLAST. På siden
skal der vælges hvilken type søgning vi vil udføre. Da vi er interesseret i antifryseproteiner vælges protein blast.

Her åbnes siden hvor vi skal definere vores søgning.

I det øverste felt indtastet sekvensen AATAATAAT. For at begrænse søgningen til antifryseproteiner i fisk skrives teleost (benfisk) i organisme feltet. Der vil automatisk komme en drop-down menu hvor gruppen teleost fishes kan vælges. I søgefeltet neden under skrives antifreez* således at der kun søges på proteiner der er beskrevet i forbindelse med antifryseaktivitet.

Tryk BLAST

Der kan gå et par minutter før resultatet vises.

Spørgsmål

  • Hvor mange proteinsekvenser passede til søge kriterierne?
  • Undersøg resultatet. Tjek f.eks. hvilken type antifryseprotein der findes hos de antarktiske Notothenidae, der blev fanget på Galathea 3. Hint brug [taxonomy reports]
  • Undersøg slægtskabsforholdet mellem protinsekvenserne vha. [distance tree of results]. Fold træet ud vha. expand eller show sub tree når du kører over knudepunkter i træet med musen.
  • Indeholder træet kun antifryseproteinsekvenser?
  • Hvor findes antifryseproteinerne AFP (type I) og hvor findes antifryseglycoproteinerne AFGP (Type II) i træet?
  • Kan du ud fra træet sige noget om slægtskabsforholdet mellem de to grupper antifryseproteiner?
En gammel gåde

Allerede i 1950erne undrede nogle polarforskere sig over at de fandt polartorsk svømmende omkring i -1,9°C koldt vand.

Underafkøling og iskrystaldannelse:

Vand fryser ved 0°C men tilsættes f.eks. salt eller sukker kan frysepunktet sænkes.

Er polare fisk underafkølede og udsættes de for iskrystaller?

Havet omkring Antarktis er ca. -1,9°C året rundt.

Antifryseproteiner

Antifryseproteiner er en unik gruppe af proteiner, der genkender og binder sig til iskrystaloverflader.

Hvor dannes antifryseproteiner og hvor findes de i fiskene?

Hos fisk dannes hovedparten af AFGP i pancreas (bugspytkirtlen), medens AFP dannes i leveren.

Hvad er antifryseaktiviteten?

Antifryseproteiner kan (formodentligt) ikke hæmme dannelsen af iskrystaller.

Binder isen

Antifryseproteinerne skal arbejde uhyggeligt præcist.

Evolution af antifryseproteiner

Antifryseproteiner hos fisk er påfaldende forskellige.

Foreløbige resultater fra Galathea 3

Med line og trawl lykkedes det at fange ca. 50 forskellige arter fisk på togtben 12.

Fly-vinger og rimfri frysere

Der er også en række anvendelsesmæssige perspektiver forbundet med antifryseproteinerne.