Altfragen Flashcards
4 Chargaff´sche Reglen
1) Die Basenzusammensetzung variiert zwischen unterschiedlichen Spezies.
2) Die Basenzusammensetzung in verschiedenen Geweben der gleichen Art ist identisch.
3) Die Basenzusammensetzung innerhalb einer bestimmten Spezies ist konstant und nicht von Alter, Ernährungszustand oder von Veränderungen der Umgebung abhängig.
4) Für alle DNA Moleküle gilt: AT; CG.
Welche Enzyme spielen bei der Basenexzisionsreparatur (BER) eine Rolle
DNA Glykosylase erkennt 5caC als unübliche Base und entfernt sie über Basenexzisionsreparatur
Endonuklease → Einzelstrangbruch
Desoxyribose-Phosphodiesterase
DNA-Polymerase: synthetisiert korrekte Base
DNA-Ligase –> Verknüpfung
was ist MGNA und was ist ATGGGCAAT
ATGGGCAAT: Nukleotidsequenz
MGNA: Aminosäurensequenz
Negative und positive Kontrolle erklären
(bei Operons):
Bei der positiven Regulation benötigt die RNA-Polymerase einen Aktivator (CAP), der an die DNA bindet, damit die Transkription erfolgen kann. Bei der Negativen Regulation bindet ein Repressor (kodiert von Lac-I Gen) an die DNA und die RNA-Polymerase kann das Gen nicht transkribieren.
genetische und physikalische Karten erklären
genetische Karten = basieren auf genetischen Verknüpfungen; Bessere Aussagen über Vererbung + Rekombinationsraten. Ermittlung relativer Abstände zwischen Genorten.
physikalische Karten = benutzen tatsächlich physikalische Abstände (gemessen in Basenpaaren) geben akkurate Lage der Gene wieder
Genetische Karten müssen durch physikalische Kartierung überprüft bzw. ergänzt werden: FISH, Restriktionskartierung, STS
Homolog, ortholog, paralog, Syntänie und xenolog erklären
Homolog: zwei Gene die von einem gemeinsamen Vorläufer abstammen
ortholog: Zwei Gene deren Gemeinsamer Vorläufer ein Artbildungsereignis durchlief.
Paralog: Zwei Gene deren gemeinsames Vorläufergen eine Genverdopplung durchlaufen hat
xenolog: Zwei Gene bei denen eines einen horizontalen transferierten Vorfahren hat.
Syntänie: (Vielzahl von Genen) Gene kommen in gleicher Reihenfolge in verschiedenen Genomen vor
Gentechnik in Pflanzen erklären
Grüne Gentechnik: Eine Pflanze kann durch gezielte Übertragung eines oder mehrerer Gene aus einem anderen Organismus mit neuen Eigenschaften ausgestattet werden
1 Bsp: Resistenzen gegen Schädlinge. Bacillus thuringiensis Toxine, „Bt-Toxine“. Erfolgt durch bakterielles Bt-Toxin, das z.B.: Mais resistent gegen Maiswurzelbohrer macht (in Ö nicht zugelassen).
2 Bsp: Resistenz gegen Herbizide
Mengenmäßig wichtigsten Breitbahndherbizid: Glyphosat
4 Ursachen von Mutationen:
- Replikationsfehler
- äußere physikalische (Hitze, UV-Strahlung, radioaktive Strahlung) oder
- chemische Einflüsse (Mutagene)
- spontan auftretend
3 molekularbiologische Anwendungen wo DNA Hybridisierung wichtig ist
- Southern-Blotting
- Northern-Blotting
- In situ-Hybridisierung
Vektor
Vektor ein Transportvehikel zur Übertragung einer Fremd-Nukleinsäure (oft DNA) in eine lebende Empfängerzelle durch Transduktion.
ddGTP: für welche Methode es verwendet wird und 4 weitere unterschiedliche Materialien die für diese Methode benötigt werden
Kettenabbruchmethode: Sanger Methode
weitere Materialien: zu bestimmende DNA als Einzelstrang, DNA-Polymerase I, radioaktiv markierte Primer, weitere Nukleotide (4 Desoxynucleotid-Triphosphate)
ddGTP 4 verschiedene Abbruchnucleotide (3-OH Gruppe fehlt)
GC-Gehalt der DNA (und Absorption?)
Der GC-Gehalt ist ein Merkmal von DNA-Molekülen und gibt den Anteil der DNA-Basen Guanin und Cytosin an der Gesamtheit der Basen in Prozent an.
G-C Basenpaare bilden drei Wasserstoffbrückenbindungen aus und sind schwer zu trennen. Deshalb wird eine höhere Temperatur benötigt um die DNA zu schmelzen.
UTR erklären
untranslatierter Bereich (in Exons) – ein Randbereich der mRNA, der nicht für das eigentliche Protein codiert. Bereiche die transkribiert aber nicht translatiert werden. Die 5′-UTR reicht vom Transkriptionsstartpunkt bis vor das Translations-Startcodon, die 3′-UTR beginnt hinter dem Translations-Stopcodon und reicht bis zum Transkriptionsendpunkt.
Bisulfitsequenzierung erklären
Bisulfitsequenzierung zur Kartierung der DNA Methylierung:
Erlaubt eine basengenaue Bestimmung der DNA-Methylierung durch chemische Umwandlung → unmethyliertes Cytosin wird, bei Zugabe von Bisulfit zu Uracil. PCR macht Uracil zu Thymin.
Es kann genauer bestimmt werden wo die DNA-Methylierung sitzt.
Contig
=überlappende Reihenfolge von Klonen: Aneinanderlagerung vieler YACs oder BACs.
Kann dazu genutzt werden, die Original-DNA-Sequenz dieser genetischen Quelle abzuleiten.
BAC
bacterial artificial chromosome: (Vektoren) BAC ist ein künstliches Chromosom, das aus dem single-copy F-Plasmid des Bakteriums Escherichia coli entwickelt wurde.
STS
(Sequence-tagged sites): kommen nur ein einziges Mal im Genom vor, Sequenz ist bekannt
YAC:
Yeast artificial chromosome: (Vektor) ist ein künstliches Chromosom, welches den Chromosomen der Hefe nachempfunden ist. Sie enthalten die größten DNA-Stücke
Was bedeutet Aneuploidie? + konkretes Beispiel angeben
Die Aneuploidie ist eine Genommutation bei der einzelne Chromosomen zusätzlich zum üblichen Chromosomensatz vorhanden sind oder fehlen.
Beispiel: Trisomie 21 (Down-Syndrom): das Chromosom 21 liegt komplett oder partiell dreifach in allen oder einigen Körperzellen vor.
Beschreiben Sie die 3 mendelschen Regeln und nennen Sie je ein kleines Beispiel.
gilt für: diploide Organismen mit haploiden Keimzellen.
1. Mendel‘sche Regel = Uniformitätsregel Kreuzt man zwei reinerbige Individuen einer Art, die sich in einem Merkmal unterscheiden, so sind alle entstehenden Mischlinge der F1- Generation gleich.
→ reine gelbe (dominant) und reine grüne (rezessiv) Erbsen bekommen alle gelbe (heterozygot?) Nachkommen
- Mendel‘sche Regel = Spaltungsregel Kreuzt man die Mischlinge der F1-Generation unter sich, so spalten sich in der Enkelgeneration (F2-Generation) die Merkmale im Zahlenverhältnis 3:1 wieder auf.
→ kreuzt man die gelben Mischlings Erbsen miteinander (aus Bsp 1) so werden drei der Nachkommen gelb und einer grün - Mendel‘sche Regel = Unabhängigkeitsregel Kreuzt man zwei reinerbige Individuen einer Art, die sich in mehreren Merkmalen unterscheiden, so werden die Merkmale in der F2-Generation unabhängig voneinander verteilt. Sie treten in neuen Kombinationen zusammen.
→ z.B. glatte, grüne Erbse mit runzeliger, gelben Erbse gekreuzt bekommen gelbe und grüne glatte Nachkommen und gelbe und grüne runzelige Nachkommen.
Beschreibe den Aufbau eines nukleosoms.
- eine Einheit von DNA und ein Histonoktamer.
- Das Oktamer besteht aus je zwei Exemplaren der Proteine H2A, H2B, H3 und H4.
- Um so einen Proteinkomplex sind 146 oder 147 Basenpaare der DNA als linksgängige Superhelix gewunden.
Wie kann das gesamte Transkriptom einer Zelle bestimmt werden. In Stichworten.
- Genexpressionsanalyse
- Shotgun-Sequenzierung
o Zerlegung des Genoms durch Scherkräfte in Stücke von 2.000 – 3.000 bp
o Sequenzierung von 500-700 bp von beiden Seiten
o Computergeschützte Aufreihung
o Sequenzierung der Enden des Gerüsts
Wie verläuft der Fluss der genetischen Information in Zellen. Das “Dogma” der MolBio
DNA -> RNA -> Protein
Unterschied Nukleosid/Nukleotide
Nukleotid: Base, Zucker und Phosphatanteil - Nukleosid: nur Base und Zucker
Unterschied Ribonukleinsäure und Desoxyribonukleinsäure
RNA: Einzelstrang und Uracil statt Thymin, Zucker (Pentose) mit zwei –OH
- Nennen Sie drei Möglichkeiten der DNA Reparatur (keine Abkürzungen)
- MMR: Mismatch Repair
- BER = Basen-Exzision-Reparatursystem
- NER= Nucleotid-Exzisions-Reparatursystem
Wieviel der menschlichen Gene sind kodierend? Was ist der Rest, nennen Sie drei Bsp?
1,5% kodierend nicht kodierend: - Introns - Pseudogene - Transposon (springendes Gen) - RNA Gene
Karyogramm. Wie erhält man das Präparat? Methode der Färbung?
Metaphasen Chromosomen werden z.B.: durch Behandlung mit Colchin gewonnen.
G-Bänderung: entsteht durch spezielle Färbung mit Giemsa:
G-Banden (Giemsa): Gen-arm
R-Banden (revers): Gen-reich, GC-reich
Bänderung ist immer gleich, Färbung wird man beim selben Organismus immer sehen.
→ Identifizierung der Chromosomen möglich anhand Größe, Lage des Centromers, Bandenmuster. → Karyogramm
Wie viele Gene ca. gibt es im Genom von
a) S. cerevisiae ________________________
b) D. melanogaster _____________________
c) M. muuculus ________________________________
d) H. sapiens _______________________
und E. col
a) S. cerevisiae ________6.000________________
b) D. melanogaster ________14.700_____________
c) M. muuculus _______22.000_________________________
d) H. sapiens
_____20.000__________________
E. coil: 4.400
Nennen Sie eine humane Krankheit die durch fehlerhafte DNA Reparatur auftreten kann.
Xeroderma Pigmentosum
Was ist ein Karyogramm?
grafische Darstellung eines vollständigen Chromosomensatzes, bei der die Chromosomen nach Größe geordnet und fortlaufend nummeriert sind
Auftrag: Gen X in einer menschlichen Zelle mittels DNA Doppelstrangbruch auszuknocken. Welches Geneditierungssystem würde man anwenden? Was muss bei diesem System beachtet werden?
- CRISPR Cas9 + PAM Sequenz (NGG) zum schneiden
- Segment amplizieren (PCR)
- Primer designen
Sequenz vom Vektor: EcoRI?
5 ́….GAATTC…..3 ́
3 ́….CTTAAG…..5 ́
Ebola Virus Bestandteile + Funktion
• Glykoprotein: Zelloberfläche-Rezeptor- bindend, hoch dynamische Proteine → hohe Infektionsrate
• Nucleocapsid Proteine (VP24, VP30, VP35)
→ Inhibition von antiviralen Immunantworten des Wirts
→ Regulation der RNA Transkription
Was ist ein „antigener Shift“? (am Bsp. Influenza)
genetische Information wird zwischen (mindestens) 2 Virusstämmen ausgetauscht. Neue (Rekombination) Influenza Viren entstehen (Subtypen)
Welche Stammzelle weißt das geringste Ausmaß an DNA-Methylierung aller Zellen auf?
Pluripotente.
P53
Ein Tumorabhängiger Supressor -> unterdrücken den Tumor.
Welche Enzyme werden bei der NER benötigt?
Endonuklease, DNA-Polymerase, DNA-Ligase, Helikase
Methoden zur Erkennung epigenetischer Muster
- Restriktionsendonukleasen
- Bisulfit-Sequenzierung
- Chromatin-Immunopräzipitation
Häufigste erbliche Krankheit der weißen Bevölkerung
Mukoviszidose
Einige typische Krankheiten für autosomal dominante Vererbung:
Achondroplasie, Chorea Huntington
Einige Beispiele für X-Chromosomal rezessiv vererbbare Krankheiten:
Hämophilie, Muskeldystrophie
Beispiel für X-Chromosomal dominat vererbbare Krankheiten:
Rett-Syndrom
Agglutination:
es kommt zur Verklumpung der Blutzellen wenn man falsches Blut bekommt.
3 Hauptgründe für eingeschlechtliche Vererbung von Mitochondrien und Chloroplasten:
Ausschluss von Organellen aus dem Cytoplasma während Meiose
Asymmetrie in der Größe der Gameten
Zerstörung der Mitochondrien oder Chloroplasten einer Gametenzelle nach der Befruchtung
Krankheiten die durch Prione ausgelöst werden?
Creuzfeldt-Jakob-Krankheit, Kuru, Rinderwahnsinn BSE, Scrapie
Anteil der möglichen Zellteilungen bevor es zur Apoptose kommt wir als … bezeichnet
Hayflick Grenze
Epigenetische Modifikationen:
- DNA-Methylierung
- Histon Modifikation
- Chromatin Remodeling
4 Hauptprozesse der Histonmodifikation:
Methylierung
Acetylierung
Phosphorylierung
Ubiquitinierung
HpaII (Restriktionsendonuklease)
schneidet CCGG-Palindrome nur, wenn CG-Dimere nicht methyliert sind. Wenn eine Methylierung vorhanden ist, kann die Restriktionsendonuklease nicht schneiden.
Chromatin Immunoprecipitation (ChIP)
Alles wird mit Formaldehyd fixiert. Zellen werden aufgebrochen durch Schall oder enzymatisch, damit das Chromatin frei wird. Über Antikörper werden die gewünschten Komplexe gebunden und man kann sie isolieren. Auflösen und durch Sequenzierung nachweisen was drinnen war.
Entweder: Die RNA-Polymerase hat Gen gebunden –> transkribiert, Gen war aktiv.
Oder: Das MeCP war an Gen gebunden –> nicht transkribiert, Gen ruhiggestellt (silenced).
Konkrete Beispiele epigenetischer Prozesse. Embryonalentwicklung:
Definierte zelltypspezifische epigenetische Prägung
Epigenetische Kompensation der Gendosis auf dem X-Chromosom
Elterliche Prägung von Genaktivitäten
