25/03/2019_Klausur

Question 1

Frage 1: Charakteristika von Polymerasen (RNAP) und TBP: (richtig o. falsch)

1) RNAP I transkribiert alle Gene für rRNAs sowie einige miRNAs
2) RNAP I benötigt das TATA-Box-bindene Protein TBP für die Assemblierung der transkriptionellen Maschinerie.
3) RNAP II benötigt TBP für (i) die Bindung der TATA-Box in Kernpromotoren und (ii) die Öffnung des DNA Doppelstrangs
4) RNAP III nutzt als einzige RNA-Pol kein TBP, da sie Promotoren mit Hilfe von TFIIB erkennt u. bindet.
5) Im Fall der RNAP II ist TBP Bestandteil des basalen Transkriptionsfaktors TFIID und in diesem mit TAFs assoziiert
6) Da TBP auch mit dem INR-Element interagiert, ist TBP ausreichend um die Transkription von house-keeping-Genen zu initiieren
7) Der Beginn der Transkription durch RNAP II erforderte die Lösung des CTDs von TFIID durch proteolytische Spaltung
8) Für den Beginn der Elongationsphase ist die Dissoziierung der RNAP II von negativen Elongationsfaktoren durch die Phosphorylierung durch P-TEFb notwendig.

Answer 1

1) falsch - transkribiert 28s,18s, 5,8s rRNA
2) richtig

3) i - richtig
ii - falsch

4) falsch - TBP für alle drei Pol essentiell
5) richtig
6) falsch - TBP alleine kann keine Transkription vermitteln/ TAF interagiert mit INR
7) falsch
8) richtig

Question 2

Frage 2 - Zu basalen Transkriptionsfaktoren. Was passt?

1) TFIIB interagiert mit der RNAP II und entscheidet über erfolgreiche Initiation bzw. Abort der Transkription
2) TFIIC enthält den positiven Elongationsfaktor P-DSIF und ist für das co-transkriptionelle Prozessierung des mRNA-Transkripts nötig.
3) TFIID enthält eine Histon-Acetyltransferase- (HAT) und eine Ubiquitin-Ligase-Aktivität.
4) TFIIH enthält die Kinasen CDK7 und P-TEFb, sowie eine 5` - 3´ Helikase, eine 3´ - 5´ Helikase.

Answer 2

1) richtig
2) falsch - TFIIC gibts nicht/ P-DSIF ist ein negativer EF
3) richtig
4) falsch - enthält kein P-TEFb

Question 3

Frage 3: Zu Chromatin und RAR-assoziierten Effekten. Was passt ?

1) Unter einem Co-Aktivator (CoA) versteht man ein Protein, das mit einem Aktivator der Transkription interagiert und diesen dabei aktiviert.
2) Co-Repressorkomplexe (CoR) enthalten verschiedene Enzyme, darunter Histon-Methyltransferasen und Phosphatasen.
3) Unter “remodelling” Komplexen versteht man Proteinkomplexe, die unter ATP-Hydrolyse die Struktur von Chromatin verändern.
4) Ob CoA- oder CoR-Komplexe an den Retinsäure-Rezeptor RAR binden, hängt von der Position der Helix H12 im RAR ab.
5) Wenn der RAR vom Repressor- in den Aktivator-Modus wechselt, geht dies mit dem Austausch des Dimerisierungspartners RXR einher.
6) Die ligandenabhängige Transkription von RAR-Zielgenen ist von der effizienten Interaktion des RAR mit dem CoA-Motif LxxLL abhängig.
7) Die Aktivierung eines RAR-Zielgens kann die Rekrutierung von Proteinkomplexen mit HAT- oder Methyltransferase-Aktivität involvieren.
8) Transkriptionell aktives Chromatin ist an einer Häufung von H3K9ac und H3K27me2/3 erkennbar.

Answer 3

1) richtig
2) falsch - keine Phosphatase
3) richtig
4) richtig
5) falsch - geht mit Austausch des Liganden einher
6) richtig
7) falsch - nur HAT-Aktivität
8) falsch - reprimierendes Signal: H3K9me3 / H3K27me3

Question 4

Frage 4 - Zu transkriptionsfaktoren Was passt?

1) Das Aktivieren des Transkriptionsfaktors Notch erfolgt durch mehrfache proteolytische Prozessierung.
2) Das Umschalten vom Repressor- zum Aktivatormodus erfolgt beim Transkriptionsfaktor NFkB durch die Rekrutierung des Dimerisierungs-Partners MAD.
3) Das Aktivieren des Transkriptionsfaktors CREB ist von der Erhöhung des cAMP-Spiegels in der Zelle abhängig.
4) Das Umschalten vom Repressor- zum Aktivator wird bei einigen nukleären Transkriptionsfaktoren durch das Aufheben der cytoplasmatischen Sequestrierung an HSP reguliert.

Answer 4

1) richtig
2) falsch - NFkB + IkB
3) richtig
4) falsch

Question 5

Frage 5 - Welche Aussagen zu Riboswitches sind richtig?

1) Negative Feedback-Regulation erfolgt sowohl auf der Ebene der Transkriptions als auch Translation. Positive Feedback-Regulation erfolgt ausschließlich auf der Ebene der Translation.
2) Riboswitches kommen in Prokaryonten und Eukaryonten bis hin zu Säugetieren vor.
3) In Arabidopsis thaliana führt die Bindung von Tetrahydrofolsäure durch alternatives Splicing zur mRNA-Degradation.
4) Liganden-freie und -gebundene Konformationen sind sich ausschließende RNA-Strukturelemente.
5) On/Off-RNA-Konformationen werden durch die Switching-Domäne vermittelt.
6) Purin-Riboswitches enthalten four-stem junction RNA-Strukturelemente.

Answer 5

1) falsch - können auch aktivierend auf Transkription u. Translation wirken
2) falsch - nicht in Säugetieren
3) falsch - Bindung von TPP
4) richtig
5) richtig
6) falsch - three-stem junction

Question 6

Frage 6 - Welche Aussagen zu RNA-Thermometer sind richtig?

1) In ROSE-Elementen von heat shock RNA-Thermometer führen kurze Abfolgen des Watson-Crick-Basenpaares A-U zum graduellen Aufschmelzen der RNA-Struktur bei erhöhter Temperatur.
2) Heat shock RNA-Thermometer bilden RNA-Strukturelemente, die gleichzeitig als Sensor sowie als Regulator dienen.
3) Cold shock RNA-Thermometer können abhängig von der Umgebungstemperatur zwei sich gegenseitig ausschließende RNA-Strukturen ausbilden.
4) Das cold shock RNA-Thermometer in der cspA-mRNA stabilisiert bei niedrigen Temperaturen die cspA-mRNA.

Answer 6

1) falsch - nicht Watson-Crick
2) richtig
3) richtig
4) richtig

Question 7

Frage 7 - Welche Aussagen zu trans-kodierten kleinen RNAs (sRNA) sind richtig?

1) sRNA regulieren den bakteriellen Stoffwechsel, die Virulenz und die Stressadaption.
2) Wirkmechanismen von sRNA sind Translationsinhibition und/oder mRNA-Degradation sowie Translationsaktivierung.
3) sRNA werden an einer anderen Stelle im Bakteriengenom kodiert als die Ziel-mRNA.
4) sRNA regulieren die Genexpression verschiedener Target-mRNA.
5) Die im Degradosom vorkommende Polynukleotid-Phosphorylase (PNPase) baut einzelsträngige RNA durch ihre 5´-3´ Exonuklease-Aktivität ab.
4) Hfq schützt sRNAs vor Degradation durch zelluläre Ribonukleasen.

Answer 7

1) richtig
2) richtig
3) richtig
4) richtig
5) falsch - 3´-> 5´
6) richtig

Question 8

Frage 8 - Welche Aussagen zu cis-kodierten antisense RNAs (asRNAs) sidn richtig?

1) asRNA liegen in Plasmid- und Phagen-DNA als auch in bakteriellen Genomen vor.
2) asRNA-Gene können für Proteine kodieren.
3) Die RNase III-vermittelte Spaltung des asRNA/Target-mRNA-Hybrids kann zur Stabilisierung als auch zur Degradation der Target-mRNA führen.
4) asRNA regulieren in der Regel mehrere Target-mRNA.
5) asRNA kontrollieren unter anderem den Stoffwechsel, die Stressantwort und die Toxinbildung.

Answer 8

1) richtig
2) falsch
3) richtig
4) falsch - asRNA reguliert nur eine mRNA
5) richtig

Question 9

Frage 9 - Welche Aussagen zur siRNA-vermittelten RNA-Interferenz sind richtig?

1) siRNA-vermittelte RNA-Interferenz kommt sowohl in Prokaryonten als auch in Eukaryonten vor und führt zum Schutz vor pathogenen Organsimen wie z.B. viralen Pathogenen.
2) Dicer, eine Typ I - Endoribonuklease, führt zur Verkürzung langer dsRNA-Moleküle in kurze dsRNA von 20-25 Nukleotiden Länge.
3) Für ein effizientes gene silencing müssen die siRNA-Moleküle im Überschuss zur Target-mRNA vorliegen.
4) Die doppelsträngige siRNA, bestehend aus guide und passenger Strang, wird in den RISC geladen. Der verbleibende sense Strang bindet über Basenpaarung an die Target-RNA.
5) siRNA-Moleküle haben am 5´-Ende ein 2´, 3´-cyclisches Phophat, wodurch die kleinen RNA-Moleküle vor Exoribonukleasen effizient geschützt werden.
6) Das Chloroplastengenom von Pflanzenzellen kodiert nicht nur für RNAi-relevante Gene.

Answer 9

1) falsch - nicht in Prokaryonten
2) richtig (eigentlich falsch, da Dicer = Endoribonuklease aus RNase III-Familie? Dicer ist RNAse III Class 4 Enzym)
3) falsch, wenige Moleküle für vollen Effekt ausreichend
4) falsch, Passenger = sense-Strang wird entfernt, antisense = guide-Strang bindet an Zielsequenz
5) falsch - Monophosphat
6) richtig

Question 10

Frage 10 - Welches Problem löst das “Prime-Boost-Konzept” das bei Verwendung von rekombinanten Impfstoffen häufig angewendet wird?

Answer 10

Bei zweiter Immunisierung mit gleicher Impfung bleibt Boost-Effekt aus
–> Konzept: erst prime, dann boost-Impfung; mit verschiedenen Impfstoffen, um breite Immunantwort auszulösen

Question 11

Frage 11 - Was ist das Grundprinzip der Wirkweise gegen Krebs, das den kürzlich von der FDA zugelassenen Getherapien “Kymriah” und “Yeskarta” zugrunde liegt.

Answer 11

• Modifizierung der T-Zellendes Patienten durch genetische Veräderung -> Einbau von CAR (chimären-Antigen-Rezeptor)
• nach Vermehrung wieder Injektion in Patienten und T-Zellen greifen Tumorzellen an
• Immunzellen künstlich auf Krebs abgerichtet

Question 12

Welches Problem löst das “Prime-Boost Konzept”, das bei der Verwendung von rekombinanten Impfstoffen häufig Anwendung findet?

Answer 12

Bei der 2. Immunisierung mit dem gleichen Vektor bleibt ein Boost-Effekt meist aus durch eine Vektorimmunität. Das Konzept sieht daher vor, die Impfung mit verschiedenen Vektoren vorzunehmen oder zuerst mit dem rekombinaten Vektor und dann mit dem Antigen direkt zu impfen
??

Question 13

Was ist das Grundprinzip der Wirkungsweise gegen Krebs, das dem kürzlich von der FAD zugelassenen Gentherapie “Kymriah” zugrunde liegt. Beschreiben sie dies kurz.

Answer 13

• Modifizierung der T Zellen des Patienten durch genetische Veränderung > Einbau von CAR(Chimärer Antigen Rezeptor)
• nach Vermehrung wieder Injektion in Patienten und die modifizierten T Zellen greifen den Krebs an
• Immunzellen werden also künstlich auf Krebs abgerichtet

Question 14

Es sind bereits mehrere rekombinante Impfstoffe auf dem Markt, die über molekularbiologische Verfahren hergestellt werden. Nenne sie zwei dieser Impfstoffe, sowie Erkrankung gegen die sie schützen und beschreiben sie ihre Herstellung und Zusammensetzung.
(falsche Fragen = Punktabzug)

Answer 14

rekomb. Vakzine gerichtet gegen Erkrankung? / Immunogener viraler Baustein / Herstellung über oder in?
- gegen HPV / L1 Genprdukt als VPL / in Hefe
- gegen Hepatitis B / Hepatitis Surface Antigenpartikel / in Hefe

Question 15

Leben und Totimpfstoffe weisen bei direkten Vergleich jeweils Vor- und Nachteile auf. Kreuzen sie die zutreffende Eigenschaften an.
(falsche Antwort = Punktabzug )

Answer 15

Lebend Vakzine :
lang anhaltender Impfschutz; Effektive Präsentation über MHC Klasse I ; Risiko der Revision zum Wildtyp
Tot Vakzine : Wirkung stark abhängig von Adjuvans

Question 16

NMD weist eine starke Korrelation zwischen Verteilung von PTCs innerhalb einer Prä-mRNA und deren Auswirkung als krankheitsverursachender Nonsensemutation auf. Welche Aussage sind bzgl. einer Prä-mRNA korrekt, die das Transkriptionsprodukt von einem Gen darstellt, das für eine 5´NTR , 3 Exons(ex1,ex2,ex3), 2 Introns (intron1 zwischen ex1 & ex1 , intron 2 zw. ex2 & ex3) und eine 3´NTR kodiert? Kreuzen sie jeweils richtig oder falsch an.
A) Heterozygote Träger 5´ gelegener Nonsensemutationen in Exons 1 und 2 werden durch das Wirken des NMD vor einer schwereren Ausprägung der Krankheit nicht geschützt.
B) Heterozygote Träger 5´ gelegener Nonsensemutationen in Exons 1 und 2 werden durch das Wirken des NMD vor einer schwereren Ausprägung der Krankheit geschützt.
C) Nonsensemutationen im Exon 3 werden in der Regel durch NMD erkannt, man beobachtet einen Schutz von Heterozygoten
D) Nonsensemutationen im Exon 3 werden in der Regel durch NMD erkannt, man beobachtet keinen Schutz von Heterozygoten

Answer 16

A) falsch
B) richtig
C) falsch
D) falsch, da die Mutation im NMD inkompetenten Bereich liegt

Question 17

NMD ist eine Qualitätskontrolle der Zelle, der Auswirkung auf die Ausprägung von Krankheitsbildern hat. Welche Aussagen sind korrekt? Kreuzen sie jeweils richtig oder falsch an.
A) NMD ist eine Qualitätskontrollmechanismus der Zelle, welcher im Cytoplasma der Zelle stattfindet und abhängig von mRNA Translation ist.
B) NMD ist eine Qualitätskontrollmechanismus der Zelle, welcher im Zellkern der Zelle stattfindet und abhängig von nukleärer mRNA Translation ist
C) NMD ist eine Qualitätskontrollmechanismus, der “Nonsens”-Mutation detektiert, die 50-55 nt upstream von einer Exon-Exon-Verbindungsstelle liegen
D) NMD ist eine Qualitätskontrollmechanismus, der “Missende”-Mutation detektiert, die 50-55 nt upstream von einer Exon-Exon-Verbindungsstelle liegen
E) Nonsense Mutationen, die 5´von der NMD Grenze liegen, aktivieren NMD in der Regel schlechter als Nonsense Mutationen, die 3´von der NMD Grenze liegen
F) NMD wird in der Regel aktiviert, wenn ein Ribosom ein STopcodon erkennt und gleichzeitig mind. ein EJC ausreichend abwärts ( in Richtung 3´Ende ) an diese mRNA gebunden ist

Answer 17

A) richtig 
B) falsch 
C) richtig 
D) falsch
E) falsch (5´wird besser erkannt)
F) richtig

Question 18

NMD hat bei der Modulation des Schweregrades von Krankheitsbildern (für Genotyp-Phänotyp-Korrelation) eine große Bedeutung. Er kann debil positive und negative Auswirkung haben. Welche Aussage sind richtig?
A) NMD kann bei erblichen und erworbene Erkrankungen homozygote Träger von NMD-sensitiven Nonsensemutationen vor dem toxischen Wirkungen verkürzter Proteine schützen
B) NMD kann bei erblichen und erworbene Erkrankungen heterozygote Träger von NMD-sensitiven Nonsensemutationen vor dem toxischen Wirkungen verkürzter Proteine schützen
C) NMD kann die klinische Manifestation einer genetischen Erkrankung, die auf Nonsense Mutationen zurückzuführen ist, abmildern, wenn das Transkript, welches ein NMD sensitive Nonsense Mutation trägt für einC-terminal verkürztes Protein kodiert, das negative Eigenschaften bzgl. dieser Erkrankung aufweist.
D) NMD kann die klinische Manifestation einer genetischen Erkrankung, die auf Nonsense Mutationen zurückzuführen ist, verstärken, wenn das Transkript, welches ein NMD sensitive Nonsense Mutation trägt für einC-terminal verkürztes Protein kodiert, das normale Eigenschaften bzgl. dieser Erkrankung aufweist.
E) NMD kann die klinische Manifestation einer genetischen Erkrankung, die auf Nonsense Mutationen zurückzuführen ist, verstärken, wenn das Transkript, welches ein NMD sensitive Nonsense Mutation trägt für einC-terminal verkürztes Protein kodiert, das normale Eigenschaften bzgl. dieser Erkrankung aufweist.
F) NMD kann die klinische Manifestation einer genetischen Erkrankung, die auf Nonsense Mutationen zurückzuführen ist, abmildern, wenn das Transkript, welches ein NMD sensitive Nonsense Mutation trägt für einC-terminal verkürztes Protein kodiert, das normale Eigenschaften bzgl. dieser Erkrankung aufweist.

Answer 18

A) falsch 
B) richtig 
C) richtig 
D) richtig 
E) richtig
F) falsch

Question 19

Fehlerhafte mRNAs mit einem vorzeitigen Stopcodon(PTC) können aus vielen Gründen in der Zelle entstehen. Wodurch können diese PTCs in Prä-mRNA eingeführt werden?

Answer 19

• nonsense & frameshift Mutationen (ca. 30% der Mutationen führen zu PTC)
• RNA Transkriptions und Prozessierungsfehler
• nicht produktives VCD/J Rearrangement der Immunoglubin-Superfamilie (Ig/TCR) während der Lymphozyten-Reifung

Question 20

NMD funktioniert als Qualitätskontrollmechanismus in der Zelle, welcher einen großen Anteil des zellulären Transkriptoms reguliert. NMD reguliert direkt oder indirekt die Abundanz von 3-10% aller mRNAs in verschiedenen Zelltypen. Dabei reduziert NMD genomische Expression von natürlichen mRNAs. Nenne sie zwei Beispiele für solche natürlichen NMD Targets.

Answer 20

• Transkripte mit nicht funktionellen Pseudogenen

- mRNA mit UGA Triplett abhängig vom Selenspiegel

Question 21

Die folgende Abbildung zeigt schematisch die Komponenten der Lichtreaktion Photosynthese und den Elektroneneinfluß in der Thykaloidmembran. Beschriften sie die beiden Pfeile mit den Bezeichnungen der Photosynthese und tragen sie die Substanznamen in die 9 offenen Kästen.

Answer 21

Gezeigt war die allgemeine Abbildung der Photosynthese in der Membran mit den beiden Photosystemen.
Eintragen sollte man die verschieden Reaktion wie die Spaltung von Wasser oder NADPH und ATP

Question 22

Bei der Photosynthese spielen die Lichtreaktionen und der Calvin Zyklus eine wichtige Rolle. Welche Aussage sind richtig? Kreuzen sie richtig oder falsch an.
A) dich Lichtreaktion finden in den Chloroplasten statt
B) die Reaktion des Calvin Zyklus finden im Zytoplasma der Zelle statt
C) die Reaktion des Calvin Zyklus finden im Thykaloid-Lumen der Chloroplasten statt
D) im Calvin Zyklus wird Sauerstoff fixiert

Answer 22

A) richtig
B) falsch
C) falsch (finden im Stroma statt)
D) falsch ( CO2 wird fixiert)

Question 23

Zu welcher Gruppe von Zellwandbestandteilen gehören die folgenden Moleküle? Ordnen sie zu.

• Glucoronoarabinoxylane
• Xyloglucane
• Rhamnogalakturonsäure
• Zellulose

Answer 23

> Glucoronoarabinoxylane (GAX) - Gklykane, die Zelle kreuzvernetzten
Xyloglucane (XYGs) - Gklykane, die Zelle kreuzvernetzten
Rhamnogalakturonsäure(RG) - Pektinnetzwerk
Zellulose - Zellulose Grundgerüst

Question 24

Bakterien der Spezies Agrobakterium können Pflanzenzellen infizieren. Kreuzen sie richtig oder falsch an.
A) das komplette Ti-Plasmid von Agrobakterium wird bei der Infektion in die Pflanzenzelle transferiert
B) die Vir-Gene des Ti-plasmids von Agrobakterium kodieren für Proteine, die beim Transfer in die Pflanzenzelle eine Rolle spielen
C) die Vir-Gene der Ti-Plasmids werden bei der Infektion von Pflanzenzellen transferiert
D)Tumor produzierende Gene des Ti-Plasmids werden in die Pflanzenzelle transferiert
E) Opin-Katabolismus Gene der Ti-Plasmids werden in die Pflanzenzelle transferiert

Answer 24

A) falsch 
B) richtig 
C) falsch 
D) richtig 
E) falsch: es sind Opin-Synthese-Gene

Question 25

Wie kann eine Glyphosatresistenz in einer Pflanze erreicht werden? Kreuzen sie jeweils ja oder nein an .
A) Veränderung der Gens für EPSP-Synthase
B) Knock-out des Gens für Laktase
C) Anti-sense RNA gegen des Gen für Polygalaturonase
D) Überexpression einer Glyphosat-N-Acetyltransferase

Answer 25

A) richtig
B) falsch
C) falsch
D) richtig

Question 26

Der DAF-2/DAF-16 Signalweg reguliert bei Caenorhabditis elegans die Bildung einer Dauerform. Mutationen in den daran beteiligten Genen daf-2 und age-1 beeinflussen die Lebensdauer von Caenorhabditis. Welche Aussagen zu diesem Signalweg sind richtig. Richtig oder falsch ankreuzen.
A) der DAF-2/DAF-16 Signalweg entspricht dem TGF beta Signalweg der Säuger
B) daf-2 kodiert für einen Tyrosin Kinase Rezeptor
C) der DAF-2/DAF-16 Signalweg wird bei guten Lebensbedingungen (z.B. gutes Nahrungsangebot) aktiviert und der Transkriptionsfaktor DAF16 wird über eine Kinase-Kaskade phosphoryliert. Er gelangt dann nicht in den Zellkern
D) wenn DAF-16 in den Zellkern transportiert wird, bindet er dort an Zielgene, die für die Bildung einer Dauerform von Caenorhabditis aktiviert werden müssen

Answer 26

A) der DAF-2/DAF-16 Signalweg entspricht dem TGF beta Signalweg der Säuger > falsch( entspricht Insulin weg )
B) daf-2 kodiert für einen Tyrosin Kinase Rezeptor > richtig
C) der DAF-2/DAF-16 Signalweg wird bei guten Lebensbedingungen (z.B. gutes Nahrungsangebot) aktiviert und der Transkriptionsfaktor DAF16 wird über eine Kinase-Kaskade phosphoryliert. Er gelangt dann nicht in den Zellkern > richtig
D) wenn DAF-16 in den Zellkern transportiert wird, bindet er dort an Zielgene, die für die Bildung einer Dauerform von Caenorhabditis aktiviert werden müssen. > richtig

Question 27

Zellen verfügen über einen Mechanismus, der Superoxidanion, eine reaktive Sauerstoffspezies(ROS), abzubauen.

a) wie heißt das Enzym, das diesen Prozess katalysiert?
b) Vervollständigen sie die entsprechende Reaktionsgleichung.

Answer 27

a) Superoxid Dismutase

b) 2 Superoxid Anion + 2 H+ –> H2O2 + O2

Question 28

Eine Reihe von Ergebnissen spielen bei der Basenexzisionsreperatur eine wichtige Rolle. Bringen sie die einzelnen Schritte der long-patch Reperatur in die richtige Reihenfolge

Answer 28

1. Basenschädigung
2. AP Endonuklease
3. DNA Polymerase delta
4. DNase IV/FEN-1
5. DNA Ligase I