4- delitev celice

Question 1

cis delujoči elementi

Answer 1

so intrinzični za DNA verigo… tam kjer so zapisani tudi delujejo
to so promotorji, ojačevalci, utiševalci, vezavna mesta za proteine

Question 2

trans delujoči elementi

Answer 2

elementi ki so zapisani na drugem delu genoma kot delujejo
to so transkripcijski faktorji in RNA polimeraza, DnaA, DnaB (helikaza), DnaC, DnaG (primaza)

Question 3

opiši delitev celice od materinske do hčerinske

Answer 3

materinska celica podvoji kromosom
nastane prstan na sredini sestavljen iz proteinov FtsZ (potrebna energija GTP). prstan loči dva nukleoida. iz dodatnih FtsZ nastane DIVISOM, nova membrana in stena
celica se podaljšuje in kromosoma potujeta vsak na svojo stran
depolimerizacija proteinov in nastanek SEPTUMA (s pomočjo energije GTP) in iz septuma nastaneta 2 hčerinski celici

Question 4

kje je začetek podvojevanja kromosoma pri E. coli

Answer 4

na 84,3 min je oriC mesto. tu pride do razprtja verig nastanka dvojne replikacijske verige (ena v levo, druga v desno). nastaneta 2 replikona (1-v smeri ure, 2- proti smeri ure). na nasprotni strani je ter, ki predstavlja konec replikacije.

Question 5

zgradba oriC mesta

Answer 5

AT bogat predel - oriC

oriC: predel z AT bogatimi 13-meri (začne se z GATC) - predel z DnaA vezavnimi mesti

Question 6

vezava proteinov na oriC

Answer 6

vežejo se na vezavna mesta za različne proteine
DnaA - glavni iniciatorski protein, ki ima 5 vezavnih mest (3 imajo stalno vezan DnaA zaradi visoke afinitete)

mesta t in l: gor je vezan kompleks DnaAATP
DUE: at bogata zaporedja
IHF in Fis: olajšata razprtje verige

Question 7

kaj je potrebno za začetek replikacije

Answer 7

ob tistih proteinih DnaA, ki so stalno vezani na oriC (3) se morajo vezati molekule DnaAATP. nastane multimeren kompleks iz veliko DnaA molekul. zaradi pritiska, ki nastane ob zvitju se verigi razpreta v območju DUE - pomagata tudi IHF in Fis.
na razprto mesto se veže DnaB (helikaza), ki jo “prinese” DnaC. vežejo se SSB, ki preprečijo združevanje verige. DnaG (primaza) naredi začetni oligonukleotid

PRIMOSOM: kompleks iz DnaG, ki potuje po DNA in sintetizira začetne olige

Question 8

terminacija replikacije

Answer 8

na 22bp dolgih zaporedjih - ter
na tem mestu gredo lahko replikacijske vilice samo v eni smeri.
terminacijsko mesto je zgrajeno iz terA in terB mesta. terB je prehodno za levo; terA pa za desno vilico.
za terminacijo je potreben protein Tus - E.coli in RTP - B. subtilis. terminacijski protein zaustavi helikazo

Question 9

težave replikacijskih vilic

Answer 9

naletijo na poškodbe DNA
- LEZIJE: kemijske spremembe
- VRZELI: replikacija se prehitro konča in se vilice sesujejo

če naletijo na poškodbe se zaustavijo in razpustijo. če celica ne more zaključiti replikacije propade

obstajajo mehanizmi ki ponovno vzpostavijo vilice ampak ker začetek ni na oriC mestu so potrebni PRIMOSOMSKI PROTEINI: PriA, PriB, PriC

Question 10

segregacija kromosomov

Answer 10

= ločevanje hčerinskihmolekul kromosoma na pbe hčerinski celici
poznamo različne sisteme: RESOLUCIJA DIMEROV, DEKATENACIJA in KONDENZACIJA

Question 11

RESOLUCIJA KROMOSOMSKIH DIMEROV

Answer 11

kromosomski dimer - obe hčerinski molekuli sta med sabo povezani v eno samo krožno molekulo DNA
1. RecA sistem lahko naredi ali razgradi dimere - odvisno od števila prekrižanj (liho število- razgradi; sodo - naredi)
2. sistem Xer: razgradi dimere

Question 12

rekombinacijski sistem Xer

Answer 12

protein XerCD: preverja da ni mesto dif podvojeno.. če je naredi rekombinacijo in ju loči
mesto dif: nahaja se centralno v regiji ter. ko se kromosom podvoji imamo dva mesta dif
FtsK: protein ki se nahaja tamkjer septum preščipne celico. gre za translokazo ki črpa DNA v smeri pomikanja mest dif proti septumu. s pomočjo KOPS zaporedi FtsK ugotovi pravilno smer.

Question 13

katenacija

Answer 13

= nastanek katenanov zaradi replikacije
za replikacijskimi vilicami nastanejo prekatenani iz njih pa katenani (DNA se zavozla)
vozli: 1 molekula DNA se je odprla in zavozlala in nazaj zaprla
katenani: prepletejo se dve molekuli DNA

topoizomeraze razrešujejo vozle

Question 14

pozitivno in negativno superzvitje

Answer 14

+: ko se veriga DNA desno-sučno zavija - z uro
-: ko se veriga DNA levo-sučno zavija - proti uri

če ima več kot 200 zavojev je + superzvita, če ima manj pa -.

če desno sučno dodatno zvijamo bo še vedno pozitivno zvita, če jo pa odvijamo bo negativno zvita.

Question 15

topoizomeraze

Answer 15

encimi, ki razrešujejo superzvitja. poznamo dva tipa topoizomeraz (tip l in tip ll)
1. ena veriga se premakne skozi prelom in se nato ponovno zlepi (topA)
2. obe verigi se premakneta skozi prelom in se nato ponovno zlepita (topo lV)

Question 16

dekatenacija s topo lV

Answer 16

• reže obe verigi
• iz dveh podenot
  koordinacija s TRANSLOKACIJO poteka preko FtsK
  koordinacija s KONDENZACIJO poteka preko MukB

Question 17

kondenzacija kromosoma

Answer 17

za preprečitev nastanka dimerov in katenanov uporabljajo kondenzacijo kromosoma

potrebni proteini KONDENZINI in KLEISINI.
kondenzini: MukB (E.coli), SMC (B.subtilis)
kleisini: MukE, MukF (E.coli), ScpA, ScpB (B.subtilis)

Question 18

particija

Answer 18

=fizično ločevanje obeh kromosomov
particijski proteini so zapisani v geni par (odkriti v plazmidih: poznamo 2 tipa particijskih sistemov- sistem plazmida R1 in sistem plazmida F)
tvorijo se filamenti ki razporejajo kromosome (kot delitveno vreteno)

Question 19

binarna delitev

Answer 19

celica se podaljša - izoblikuje se septum - celici se ločita
… to je ena generacija zato temu rečemo generacijski čas (iz ene celice dobimo 2 ločeni celici)

Question 20

citokineza

Answer 20

protein FtsZ: podoben tubulinu E in oblikuje filamente, potreben GTP za delovanje

protein MreB: podoben aktinu, potreben ATP za delovanje

Question 21

Fts

Answer 21

tvorbe filamentov so odvisne od temperature. pri visokih T (nepermisivne) ne morejo tvorit kolonij

Question 22

FtsZ

Answer 22

protein citokineze
bakterje, arheje, kloroplasti in mitohondrij
pred delitvijo v obliko monomerov po celotni celici, potem se monomeri zberejo na sredini in tvorijo prstan (protoprstan) oz. obroč. poleg FtsZ prstan tvorta še proteina FtsA in ZipA (dajeta stabilnost in omogočata vezavo prstana na membrano)
zipA se sestavi v peptidoglikanhu,
ftsA na citoplazmatski membrani

Question 23

zakaj nastane septum na sredini celice

Answer 23

zaradi sistema Min in sistema nukleoidne okluzije

Question 24

opiši sistem Min E.coli

Answer 24

3 proteini: MinC, MinD, MinE
če pride do mutacij genov za te proteine nastanejo mini celice (septun nastane na napačnem mestu)

OPIS:
- MinC in MinD tvorita kompleks, ki prepreči vezavo nukleoida s FtsA in ZipA in interakcije z FtsZ
- proteini Min OSCILIRAJO od enega pola do drugega (minC, minD in nekaj minE)
preostali del minE tvori obroč, ki omejuje gibanje minC in minD
- obroč se pomika v levo in sproži sproščanje kompleksa minC-minD in temu sledi nastanek tega kompleksa na polu bodoče celice
- FtsZ obroč nastane tam, kjer je koncentracija min proteinov najmanjša (tj. na sredini celice)

Question 25

sistem min B. subtilis

Answer 25

nima minE
proteina minC in minD ne oscilirata ampak se kompleks minC-minD neposredno veže na protein DivIVA, ki se nahaja na polu celice

Question 26

opiši nukleoidno okluzijo

Answer 26

• prepreči izoblikovanje septuma ko je nukleoid na sredini celice
• nukleoid okluzijski proteini (NO-proteini), ki se vežejo na DNA in preprečijo nastanek FtsZ obroča v bližini
  pri E.coli - SlmA
  pri B. subtilis - Noc

Question 27

delitev celice z MreB

Answer 27

• usmerja sintezo peptidoglikana
• podoben aktinu, ATP
• če ga ni postanejo celice kroglaste - koki

Question 28

koliko traja generacijski čas v naravi (minimalno gojišče)

Answer 28

= čas od tega da iz ene celice nastaneta 2 ločeni celici

70 min

Question 28

koliko časa traja replikacija

Answer 28

= podvojitev kromosoma
40 min

Question 28

kolikšen je čas od replikacije do razdelitve celice

Answer 28

20 min

Question 29

kolikšen je generacijski čas laboratorijskega seva E. coli

Answer 29

20 min

Question 30

kakšen je generacijski čas E. coli v bogatem gojišču

Answer 30

30 min
v bogatem gojišču se nova runda replikacije začne še preden se prejšnja konča.

Question 31

od česa je odvisen začetek replikacije

Answer 31

od celične mase
začetek uravnavajo koncentracija DnaA in dostopnost OriC, ter metilacija GATC

Question 32

hemimetilacija

Answer 32

SeqA je protein ki se veže na hemimetilirano DNA. najdemo ga v bakterijah, ki imajo Dam (=deoksiadenozin metilaza, ki metilira GATC zaporedja)

če se SeqA veže na GATC zaporedje prepreči metilacijo, onemogoči ponovno iniciacijo iz oriC in vezavo DnaA na vezavna mesta z nizko afiniteto

Question 33

kakšna je rast popuacije

Answer 33

eksponentna 2^n

Question 34

koliko celic je v stacionarni fazi

Answer 34

10^9

Question 35

faze rasti bakterijske populacije

Answer 35

• lag
• eksponentna (log): največje število živih celic (viabilnost)
• stacionarna
• propad

Question 36

skica redčitvene vrste

Question 37

kako izračunamo CFU/mL

Answer 37

če predpostavimo da so vsa redčenja enakovredna izračunamo titer AMPAK vsa redčenja niso enakovredna, ker se napaka z višjim redčenjem veča!
zato: seštejemo število kolonij na redčitvi, ki je števna in delimo s številom paralelk.

Question 38

katere plošče so števne

Answer 38

30-300 kolonij