Bacteria 2 Flashcards
woran erkennt man, ob eine Pneumokokken-Kultur eine Kapsel hat?
Welcher Stamm ist virulent? Was löst er aus?
Die Kultur auf dem Nährboden glänzt mehr, hat also eine Kapsel.
Dieser Stamm ist auch virulent. Er löst bei alten Menschen eine Lungenentzündung und bei Säuglingen Meningitis aus.
Was sind die Griffith-Experimente (1928)? Was sagen sie aus?
Die Griffith-Experiment umfassen eine Reihe von Experiment mit Pneumokokken und lebenden Mäusen.
Wir ein lebender virulenter Stamm in die Maus injiziert, dann stirbt die Maus.
Wird ein lebender avirulenter Stamm injiziert, bleibt die Maus am Leben.
Tötet man den virulenten Stamm mit Hitze ab und injiziert ihn dann der Maus, überlebt sie.
Wenn man jedoch den avirulenten Stamm mit dem toten virulenten Stamm mischt und der Maus spritzt, stirbt die Maus.
Dies beweißt, dass ein Bakterium fähig sein muss, aus dem abgetöteten Stamm genetische Informationen aufzunehmen und selbst zu exprimieren.
Was unterscheidet die bakterielle DNA von der vertebraten DNA? (5)
Die bakterielle DNA liegt nicht in einem Zellkern vor, sondern als ringförmiges Molekül in einer Supercoil-Struktur. Es gibt keine Introns, also findet auch kein Splicing statt. Anstatt alternativem Splicing ist die DNA oft polycistronisch, d.h. eine daraus transkribierte RNA kann für mehrere Proteine gleichzeitig codieren.
Außerdem liegt der Anteil an GC-Basenpaaren bei 1/16, was als taxonomisches Merkmal verwendet werden kann, da die Anzahl der GC-Paare für verschiedene Arten spezifisch sind.
Warum muss die Bakterien DNA in supercoils vorliegen?
Welches Problem muss bei der Bildung von Supercoils umgangen werden und wie?
Die DNA des Bakterium wäre in linearer und einfach kreisförmiger Form 200 mal so groß, wie das Bakterium selbst.
Die Supercoil-Struktur führt zu einer hohen Spannung im Bakterium. Eine bakterienspezifische Topoisomerase (Gyrase) sorgt für Doppelstrangbrüche in der aufgewickelten DNA, führt eine Helix zwischen der anderen hindurch und verknüpft die Brüche wieder, sodass die Spannung aufgehoben wird.
Was ist ein humaner Erkennungsmechanismus von bakterieller DNA?
In der humanen DNA wird C meist methyliert, sodass unmythylierte DNA als fremd erkannt werden kann.
Warum haben Bakterien eine so große genetische Variabilität?
Weil sie vermehrt die Möglichkeit haben, Gene untereinander auszutauschen und es so zu einer genetischen Instabilität kommt.
Welche Antibiotikastoffklasse wirkt gegen die Gyrase?
Was sind Beispiele für diese Antibiotika?
Die Chinolone, die 4. Antibiotikahauptgruppe hemmen die Topoisomerase und werden deshalb ach Gyrasehemmer genannt.
Z.B. Ciproflaxin, Levoflaxin und Moxiflaxin
Wie verändert sich der Schmelzpunkt von DNA in Abhängigkeit zu den GC-Paaren und warum?
Wie kann man ds-DNA und ss-DNA photometrisch auseinanderhalten?
Da die GC-Bindung drei Wasserstoffbrückenbindungen ausbildet, erhöht sich der Schmelzpunkt der DNA, je mehr GC-Paare vorhanden sind.
Einzelstrang-DNA hat bei 260nm eine höhere Absorption als Doppelstrang-DNA.
Wie kann man Bakterien durch Rehybridisierung gruppieren?
Wenn sich die DNA von Bakterien ähnlich sind, können sie sich nach Denaturierung zusammenlagern.
Wie verläuft die DNA-Replikation bei Bakterien?
Die DNA wird von Helicase aufgewunden und von verschiedenen Polymerasen semikonservativ repliziert. Da die DNA ringförmig ist, kann die Replikation in beide Richtungen gleichzeitig verlaufen und es entsteht dabei eine Theta-Struktur (Theta-DNA Replikation).
Gyrase wird zum Auflösen und Wiederherstellen der Supercoils benötigt.
Was ist vertikaler Gentransfer?
Was ist horizontaler Gentransfer?
Wie nah müssen Prokaryoten verwandt sein, damit horizontaler Gentransfer möglich ist?
Vertikaler Gentransder, ist der Austausch genetischer Informationen von Generation zu Generation.
Horizontaler Gentransfer ist der Austausch innerhalb von Individuen.
Manche Bakterien können sogar noch über der Gattungsgrenze innerhalb einer Familie Gene austauschen.
Was versteht man unter Transformation beim horizontalem Gentransfer?
Transformation ist die Aufnahme und Rekombination von “nackter” DNA durch kompetente Empfängerzellen, so wie bei den Griffith-Experimenten.
Dabei sind einige Keime natürlich kompetent (z.B.Pneumokokken), andere nur unter Stress.
Was sind Bakteriophagen?
Was mediieren sie?
Bakteriophagen sind Viren für Bakterien.
Sie mediieren die Transduktion beim horizontalen Gentransfer.
Was passiert bei der Transduktion beim horizontalen Gentransfer?
Ein Phage injiziert seine DNA in ein Bakterium. Beim Zusammenbau neuer Phagen kommt es jedoch zur Fragmentierung der Bakterium-DNA und Stücke daraus werden fälschlicherweise in einen Teil der neuen Phagen eingebaut. Diese können nun die Bakterien-DNA in andere Bakterien injizieren. Dies ist allerdings ein nicht-produktiver Generationszyklus.
Was versteht man unter Lysogenie?
Lysogenie besteht, wenn die DNA eines infektiösen Phagen als Prophage in die Bakterien-DNA eingebaut wird. Erst unter Stress wird die schlafende Phagen-DNA aktiv, allerdings können beim Ausschneiden der Prophage auch Teile des Bakterien-Genoms ausgeschnitten und in Phagen verbaut werden.
Die neuen Phagen transduziert nun ihre DNA samt dem DNA-Stück des Bakteriums in ein neues Bakterium (dieses ist dann lysogen).
Dies ist jedoch meist nur innerhalb einer Spezies möglich.
