6) Mikrobiel Genetik

Question 1

Hvad hedder processen hvor der foregår fysisk ombytning mellem genetiske elementer?

Answer 1

Rekombination.

Homolog rekombination hvis der er tale om ombytning af homologe dna sekvenser.

Question 2

Nævn mekanismerne hvorved der ksn overføres DNA fra en donorcelle til en modtager celle.

Answer 2

Transformation - donorcellen lyserer og modtagercellen samler dnastykker op fra miljøet.

Transduktion - dna overføres fordi vira ved en fejl har pakket en del af cellen dna i stedet for sit eget og dermed overføres dette til den næste celle der inficeres.

Konjugation:
1) plasmidoverførsel
2) kromosomal overførsel

Question 3

Beskriv homolog rekombination.

Answer 3

Vi har to homologe dna sekvenser.

Endonuklease klipper hul i den ene streng i den ene dna sekvens.

Så føres den ene del af den overklippede streng ned til den komplimentere del af den anden dna sekvens.

På den måde ender der med at være to dna sekvenser med dele fra begge de oprindelige dna sekvenser.

Question 4

Hvornår sker der homolog rekombination for bakterier?

Answer 4

Når nye dna sekvenser er kommet til gennem transduktion, transformation eller konjugation.

Question 5

Er alle bakterier altid lige gode til at blive transformerede?

Answer 5

Nej.

Det svinger fra art til art og kan desuden afhænge af hvor i livscyklussen bakterien er samt af ydre påvirkninger.

E coli behandlet med Ca2+ bliver F.eks. meget mere kompetent.

Question 6

Beskriv transformationsprocessen.

Answer 6

Et DNA bindende membranprotein binder et stykke DNA fra miljøet til bakteriens overflade. I mange arter minder dette meget om en pilus.

Med “pilusen” trækkes dna sekvensen ind i det periplasmatiske rum hos gram negative og ind gennem cellevæggen hos gram positive bakterier.

Herefter optages enten hele den dobbeltstrengede sekvens i cellen eller den ene streng nedbrydes og den anden optages alt efter hvilken organisme det er.

Så sker der rekombination med cellen eget genom.

Question 7

Hvilke to typer transduktion findes?

Answer 7

Vira kan overføres dna fra en celle til en anden på to måder:

1) genereliseret transduktion: et tilfældigt stykke værts dna pakkes i kapsiden i stedet for fagens eget dna. Når det overføres til den næste værtscelle sker der homolog rekombination.

2) specialiseret transduktion: når en profag skal klippes ud af cellens genom for at gennemløbe den lytiske pathway kan den blive “afsnøret” skævt så ikke hele virussens genom klippes ud - til gengæld kommer noget af værtcellens eget genom med. Det vil nu blive opformeret og komme ind i alle virionerne og ende i den næste værtscelle.

Question 8

Hvad er en transducerede partikel?

Answer 8

En virion der ikke rummer viralt dna men fejlagtigt er blevet pakket med værtcellens dna.

Question 9

Hvilke virale pathways fører til hvilke transduktioner?

Answer 9

Lytisk pathway kan føre til genreliseret transduktion fordi transduserende partikler kan dannes.

Lysogenisk pathway efterfulgt af lytisk pathway kan - udover genereliseret transduktion - føre til specialister transduktion fordi udklipningen af viralt dna af cellen dna kan ske skævt.

Question 10

Hvilke fordele kan en celle have af at blive inficeret med en virus?

Answer 10

Hvis den lysogeniske pathway sker, kan profagen rumme gener der kan give bakterien bestemte fordele oh tilpasningsmuligheder.

Har en bakterie en profag fra en bestemt bakteriofag, vil cellen desuden være resistent overfor infektion fra andre vira af samme slags.

Question 11

Hvad er GTAer?

Answer 11

Gene transfer agents.

Prokaryoter highjacker defektive vira og bruger dem til gen Exchange.

Jeg kan ikke lige lure om de selv laver dem eller om de bruger tomme skaller??

Question 12

Hvad er et F plasmid?

Answer 12

Et fertilitetsplasmid der kan overføres via konjugering.

Det rummer en Tra region der står for konjugeringspeocessen; dannelse af sex pilus og dannelse af sekretionssystemet til overførslen af DNAet.

Question 13

Er det donorcellen eller modtagercellen det laver sex pilusen?

Answer 13

Donorcellen. Det giver sig selv fordi dannelsen af pilusen er kodet i F pladsmidet.

Question 14

Er det kun donorcellens konjugative plasmid det kan overføres via konjugation?

Answer 14

Nej. Donorcellen kan i samme proces overføre andre genetiske elementer - andre plasmider eller noget af dens kromosomale dna.

Question 15

Hvordan syntetiseres den nye dna som donorcellen vil overføre til en modtagercelle?

Answer 15

Med Rolling circle replikstion.

Question 16

Hvor ses Rolling circle replikation?

Answer 16

1) I dna replikationen ved konjugation.

2) virussen lambda (sikkert også andre) bruger Rolling circle replikation når den er gået fra den lysogeniske pathway og over i den lytiske pathway for at opformere antallet af headfull størrelse sekvenser.

Question 17

Hvordan kan F plasmidet gøre det muligt st overføre noget af det kromosomale DNA i konjugationen?

Answer 17

F plasmider har evnen til både at fungere som et frit plasmid i cytoplasma og som en integreret del af kromosomet.

Optræder det indeni cellens kromosomale dna vil replikationsprocessen ud over F plasmidet også replikere noget af det kromosomale dna det vil følge med over i modtagercellen.

Question 18

Hvornår dannes den komplimentere streng i Rolling circle replikation under konjugationen?

Answer 18

Når den ene streng er lavet via Rolling circle replikation overføres den via pilusen og herefter danne de nye komplimentere strenge i hhv. donor og modtagercelle.

Question 19

Hvad er funktionen af CRISPR?

Answer 19

Det kan forstås som den prokaryoter celles eget immunforsvar.

Systemet har restriktions endonucleaser der kan forsvare cellen mod udefrakommende DNA sekvenser fra vira og andet uønsket DNA.

Det har også et selvforsvar mod udefrakommende DNA der bygger på RNA.

Question 20

Hvordan virker CRISPR?

Answer 20

CRISPR regionen af bakteriens genom rummer spacere delt med repetitive afsnit.

Spacerene repræsentere sekvenser der tidligere har invaderet cellen.

Når CRISPR regionen transkriberet klippes spacersegmenterne fra hinanden i de repetitive afsnit. RNA sekvenserne hedder crRNA (CRISPR RNA).

Hvis noget arvemateriale invadere cellen og en af disse spacer-sekvenser baseparrer med det, vil det blive nedbrudt af nucleaser.

Dette er en beskyttelse mod udefrakommende DNA og nogen gange også RNA.