Bakteriegenetik och mobila element Flashcards
Vad innebär det att DNA-replikationen är bidirektionell?
Att den sker på båda strängarna samtidigt. Den sker även i flera replikationsbubblor samtidigt.
Beskriv skillnaden mellan var arvsmassan finns i cellen hos eukaryota celler jmf med bakterieceller
I eukaryota celler ligger den i cellkärnan, medan i bakterierna ligger den i en diffus, ej membranomsluten, region kallad nukleotid
Varför tar det ungefär lika lång tid för en bakterie att kopiera hela sitt genom som en människocell, trots att bakteriernas genom är mycket kortare?
För att bakterierna börjar sin replikation på ett ställe och fortsätter sedan tills den är klar medan human replikation påbörjas på många ställen samtidigt.
Nämn tre skillnader mellan prokaryot och eukaryot transkription
Prokaryoterna har:
1: ingen processning av mRNA, inga intron som ska klippas bort
2: polycistroniska mRNA (ett mRNA kodar för flera proteiner samtidigt efter varandra)
3: kopplad transkription-translation: translationen påbörjas innan mRNA:t är färdigt
Beskriv det bakteriella genomet (3 egenskaper)
- en enda, cirkulär, kromosom
- storlek mellan 0,5Mbp-14Mbp
- hög gendensitet (inga intron, kodande gener sitter tätt ihop)
Definiera pangenom
Det är alla gener som hittats inom en och samma bakterieart
Definiera coregenom
Det är de gemensamma generna som alla bakterier inom samma art delar
Definiera operon
En grupp med gener som avläses från en gemensam startpunkt på DNA (promoter) och regleras gemensamt. Är ofta länkade till samma funktion
Vad ingår i ett bakteriegenom?
kromosom(er) + plasmid(er), dvs det totala DNA-innehållet hos en bakterie
Vilka sorters gener kan man hitta på plasmider?
Gener som kodar för olika funktioner som INTE är livsnödvändiga för bakterien, tex resistens, virulensgener
Har alla bakterier plasmider?
Nej, men vissa kan ha många olika plasmider
Definera en transposon
ett mobilt genelement som kan förflytta sig inom DNA:t. Både inom kromosomen och mellan kromosomen och plasmiden.
Vad ingår i ett insertion sequence (IS)?
En kort sekvens kallad IR (inverted repeat) som transposaset känner igen och vet var den ska klippa, följt av transposasgenen, och sist ett IR igen, i omvänd sekvens till den första
Hur är en enkel transposon uppbyggd?
Inverted repeat (IR)
Transposas
Gen X
Gen Y
Inverted repeat
Hur är en composite transposon uppbyggd?
Insertion sequence (IR + transposas + IR)
Gen X
Gen Y
Gen Z
Insertion sequence
Definiera integroner
Genetiska strukturer som kan ansamla gener, som ett ”parkeringshus för gener”, som alla replikeras samtidigt
Sitter ofta i ett transposon eller plasmid så att många gener kan flyttas samtidigt
Vad är syftet med enzymet integras?
Det sätter in genkassetter i integronet
Definiera promotor
En genstruktur i integronet som när den aktiveras startar replikationen av alla integronets genkassetter
Vad är mutation strains?
Det är specifika bakterie-strains som fått fel i sin replikation vilket orsakar många fler mutationer. Lite som cancer
Vilka är de tre huvudsakliga mekanismerna för horisontell genöverföring?
Konjugation, transduktion, transformation
Vad är syftet med restriktionsenzymer och hur fungerar de (kortfattat)?
De är bakterieförsvar mot främmande DNA. De känner igen och klyver en specifik DNA-sekvens så att den inte kan påverka bakterien. Ofta skydd mot virus
Förklara kortfattat konjugation
Överföring av DNA mellan två bakterier via en kanal (mating pair formation), kräver närkontakt
Definiera en konjugerbar plasmid
En plasmid som bär på alla komponenter för att kunna överföras till en annan bakterie
Definiera en mobiliserbar plasmid
En plasmid som innehar några av de komponenter som krävs för överföring, men behöver ta hjälp av en konjugerbar plasmid för att överföras
Vilka tre sorters plasmider finns det?
Konjugativa, mobiliserbara, ej överförbara
Vad är integrativa konjugativa element (ICE)?
Element som sitter i kromosomen men kan klippas ut, bli cirkulära och överföras likt en konjugerbar plasmid. Kan dock inte replikeras autonomt utan behöver sätta sig i kromosomen igen
Definiera transformation
Upptag av DNA från omgivningen av naturligt kompetenta bakterier, tex pneumokocker och gonokocker. DNA:t sätter sig sedan i kromosom/plasmid och nedärvs till nästa gneration
Beskriv transduktion
En process där bakteriofager medierar nytt DNA till en bakterie
Definiera lytiska fager
Det är fager som alltid orsakar lys av bakterien efter att de replikerats inuti den
Definiera temperata fager
Det är fager som har två olika cykler
1) lytisk cykel: aktiv replikation av fagen och utsläpp via lys
2) lysogen (vilande fas): fagens DNA integreras i bakterie-DNA:t och replikeras tillsammans med bakterien fram tills dess att den väljer att gå in i den lytiska cykeln
Hur kan bakteriofagerna mediera resistens via transduktion?
När fagerna replikeras i en bakteriecell packas deras genom in i dem, och det kan hända att ”fel” DNA kommer med, tex resistensgener. Detta kan sedan överföras till nästa bakterie som fagen infekterar och inkorporeras i dess DNA.
Definiera genomiska öar
Delar av DNA som orsakas av horisontell genöverföring och skiljer sig från omgivande DNA genom att ha ett annat G/C-innehåll. De är ofta integrerade i tRNA-gener. Kan innehålla olika användbara gener tex för resistens eller metabolism.
