1

Question 1

kaj so mikroorganizmi

Answer 1

• mikroskopsko majhni organizmi
• enocelični
• večcelični (agregati)
  to so bakterije, arheje, glive (kvasovke) , nekatere alge, in protozoji

Question 2

kaj je genetika

Answer 2

veda, ki preučuje zgradbo in funkcijo DNA ter prenos informacij v naslednjo generacijo.

Question 3

katere tipe raziskav DNA poznamo

Answer 3

1. metagenomske: celokupna DNA več organizmov
2. genomske: na ravni enega organizma /celice (kromosomi, plazmidi, virusi, mtDNA, cpDNA, fagi, integroni, geni, medgenska DA in transpozicijski elementi)
3. klasične

Question 4

kako določimo pozicijo genov na DNA

Answer 4

z rekombinacijami

Question 5

kako določimo zaporedje nukleotidov

Answer 5

s sekvenciranjem

Question 6

sekvenciranje Sanger

Answer 6

metoda za določanje nukleotidnega zaporedja do 1000 nukleotidov (kratka zaporedja). postopek:
1. PCR pomnožitev odseka DNA ki ga želimo sekvencionirati.
2. sinteza fragmentov. potrebujemo pomnoženi odsek, začetne olige, polimerazo, dNTP in fluorescenčno označene dNTP (ddNTP). ddNTP na 3’ koncu nimajo hidroksilne skupine zato se z njihovo vezavo izgrajevanje verige konča. dNTP in ddNTP tekmujejo za vezavo zato nastanejo različno dolgi fragmenti.
3. ločimo fragmente s kapilarno elektroforezo in na koncu gredo čez laser, ki zazna fluorescenco zadnjega ddNTP

Question 7

NGS: pirosekvenciranje

Answer 7

1. DNA pomnožimo s PCR
2. DNA se pretvori v ssDNA
3. oligonukleotidni prajmerji se komplementarno hibridizirajo na verigo
4. pirosekvenciranje: encimska reakcija pri kateri mešanica encimov in substratov katalizira sintezo komplementarnih nukleotidov. v reakcijsko mešanico doajajmo vsako bazo posebej v obliki NUKLEOZID TRIFOSFATA. ko se vgradi nukleotid se sprosti PIROFOSFAT. zaradi pirofosfata ATP SULFURILAZA pretvori APS v ATP. ker je prisoten ATP encim LUCIFERAZA oksidira luciferin in ob tem se sprosti svetloba. to zaznamo kot “peak” na pirogramu.

Question 8

NGS platforme

Answer 8

ilumina
ion torrent
–> veliko genomskih sekvenc in razmah metagenomskih študij

Question 9

nanopore

Answer 9

odpravi težave ponavljajočih zaporedij.
dvoverižno DNA vlečemo skozi poro, ki dovolj majhna da gre skoznjo le 1 veriga DNA, kar pomeni da jo moramo prej denaturirati.
naredimo gradient ionov ob membrani, kar ustvari elektronski tok skozi poro. vsakič ko gre nukleotid skozi poro se pretok ionov zmanjša. upad toka ionov je odvisen od oblike nukleotida, ker da vsak drugačen signal (nabitost membrane)

Question 10

katere načine sekvenciranja poznamo

Answer 10

sanger
pirosekvenciranje
tiha biosinteza
z uporabo nanopor

Question 11

kateri načini sekvenciranja so primerni za daljše fragmente

Answer 11

tiha biosinteza
nanopore
—> bistveno boljše sekvence izvenkromosomskih fragmentov (plazmidi in fagi)

Question 12

prve genomske sekvence - organizmi

Answer 12

Haemophilus influenzae
Mycoplasma genitalium

Question 13

prva primerjava genomov dveh bakterijskih VRST- katerih, kdaj, kaj so ugotovili

Answer 13

Mycoplasma pneumoniae in Mycoplasma genitalium
1997
ugotovitve: vsi CDS iz MG so v MP. v nekaterih primerih je spremenjen vrstni red (kromosomske preureditve). V MP so tudi dodatni in novi CDS

to je omogočilo nastanek prve primerjalne genomske študije: razlike med vrstami/sevi, pojasni kako so nastale evolucijske spremembe.

Question 14

prva primerjava genomov na ravni SEVOV - kateri organizem, ugotovitve

Answer 14

Helicobacter pylori
ugotovitve: sevno specifični CDS-jev je 6-7%. polovica od teh je v eni HIPERVARIABILNI REGIJI, ki se razlikuje med sevoma.

Question 15

prvi sekvencirani bakterijski modelni organizmi

Answer 15

Bacillus subtilis
E. coli

Question 16

opiši evkariontski genom

Answer 16

• različno veliki
• različen % GC
• različen % intergenskih regij
• različen % eksonov in intronov

Question 17

opiši prokariontski genom

Answer 17

• različno veliki
• različen % GC
• različen % horizontalno prenesene DNA
• plazmidi, Tn elementi, fagi, genomski otoki, integroni

Question 18

kaj je doprineslo analiziranje genomov

Answer 18

pokaže da obstaja genetska raznolikost med vrstami, sevi in znotraj sevov. sprva so mislili da k evoluciji največ vplivajo točkovne mutacje, potem pa so ugotovili da k spreminjanu genomov prispevajo tudi transpozicijski dogodki, integracije in izrezovanje fagov, genomski otoki,…

Question 19

podatkovna baza GOLD

Answer 19

katalog geomskih in metagenomskih projektov

Question 20

microbes online

Answer 20

orodja za primerjavo mikrobnih genomov in transkriptomov

Question 21

kaj lahko oteži analizo genomov pri bakterijah

Answer 21

mobilni genetski elementi
multipartitni bakterijski genomi

Question 22

kako lahko bakterije prenesejo svojo DNA

Answer 22

horizontalno (z mobilnimi genetskimi elementi) in vertikalno

Question 23

načini horizontalnega prenosa genov

Answer 23

transdukcija
konjugacija
transformacija

Question 24

mobilni genetski elementi

Answer 24

plazmidi
fagi
konjugativni transpozoni
transpozoni
genomski otoki

Question 25

pangenom

Answer 25

je celoten genom vrste

Question 26

ortologi (ortologni geni)

Answer 26

geni različnih vrst, ki so nastali iz enega gena zadnjega skupnega prednika

Question 27

core genom

Answer 27

skupen vsem izolatom

Question 28

multipartitni bakterijski genomi

Answer 28

• 10% bakterijskih genomov je razdeljenih v dva ali več velikih molekul DNA
• najdemo jih v “pomembnih” bakterijah: dušik fiksirajoče bakterije, rastlinski in človeški patogeni
• pomembne celične funkcije so zapisane na več replikonih

Question 29

ključ za določanje molekul DNA

Answer 29

bakterijski replikon:
1. kromosom
2. sekundarni replikon: sekundarni kromosom, kromid (imata bistvene core gene), megaplazmid, plazmid