Biologia - Matura Czerwiec 2018, Poziom rozszerzony (Formuła 2007) - Zadanie 23.
Preparat 3TC blokuje działanie odwrotnej transkryptazy – enzymu, który HIV wykorzystuje
do wytworzenia cząsteczek DNA na podstawie swojego genomu. Cząsteczka 3TC ma budowę
podobną do nukleotydu cytozynowego i dlatego odwrotna transkryptaza wirusa wbudowuje
do tworzącego się DNA cząsteczki 3TC, zamiast nukleotydu cytozynowego. Przez ten błąd
niemożliwe staje się dalsze wydłużanie nici DNA. Istnieją szczepy HIV mające odwrotne
transkryptazy odróżniające cząsteczki 3TC od nukleotydu cytozynowego i są one niewrażliwe
na 3TC.
Na wykresie przedstawiono nabywanie oporności HIV na lek 3TC u trzech pacjentów.
| a) | Wyjaśnij, dlaczego preparat 3TC uniemożliwia integrację materiału genetycznego wirusa z genomem gospodarza. W odpowiedzi uwzględnij mechanizm działania odwrotnej transkryptazy. |
| b) | Na podstawie wykresu wyjaśnij mechanizm nabywania oporności HIV na 3TC u pacjentów, u których stosowano ten preparat. |
Rozwiązanie
Schemat punktowania
1 p. – za odpowiedź uwzględniającą blokadę odwrotnej transkryptazy przez 3TC i brak
możliwości przepisania informacji genetycznej wirusa na DNA, a w konsekwencji –
brak możliwości integracji z DNA gospodarza.
0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
Przykładowe odpowiedzi
- Blokada działania odwrotnej transkryptazy HIV przez 3TC uniemożliwi wirusowi przepisanie informacji genetycznej z RNA na DNA, a tym samym uniemożliwi integrację materiału genetycznego wirusa z DNA genomu gospodarza.
- Blokada odwrotnej transkryptazy uniemożliwi wirusowi proces odwrotnej transkrypcji, której produkt mógłby zostać włączony do DNA gospodarza.
Schemat punktowania
1 p. – za prawidłowe wyjaśnienie, uwzględniające przyczynę – podawanie preparatu 3TC,
mechanizm – eliminację wirionów wrażliwych na preparat 3TC i wzrastanie liczby
wirionów opornych na 3TC oraz skutek – obecność po kuracji wyłącznie wirionów HIV
3TC opornych u wszystkich pacjentów.
0 p. – za odpowiedź niespełniającą powyższych wymagań lub za brak odpowiedzi.
Przykładowe odpowiedzi
- Podawanie preparatu 3TC spowodowało eliminację wirionów wrażliwych na preparat 3TC. Wiriony HIV 3TC – oporne pozostawały i mogły się namnażać. Wskutek tego wzrastał w populacji udział wirusów 3TC opornych, aż w końcu stanowiły one 100% populacji.
- Przy podawaniu preparatu ubywało coraz więcej wirionów 3TC wrażliwych na preparat, przy jednoczesnym namnażaniu się wirionów opornych, przez co, wzrastał udział wirionów opornych, aż w końcu pozostały tylko one.
- Dzięki podawaniu preparatu 3TC wiriony HIV wrażliwe zostały całkowicie wyeliminowane, a wiriony oporne pozostały i namnożyły się.
