Bakteriegenetik och mobila element Flashcards
Vad heter den plats i bakterien där dess arvsmassa finns?
Nukleoid
Har nukleoiden hos en bakterie ett cellmembran?
Nej
Vad är den molekylärbiologiska (centrala) dogmen?
Jämför DNA replikationen för en E. coli-bakterie och en människa. Vad är störst/minst hos följande i respektive organism?
- Kromosomstorlek (baspar)
- DNA synteshastighet
- Okazakifragment
- Antal replikationsorigin
- Tid för fullständig replikation
- Kromosomstorlek (baspar) - betydligt större för människa (bakterie har dessutom bara 1 cirkulär kromosom, människor 46)
- DNA synteshastighet - betydligt snabbare för bakterie
- Okazakifragment - Fler för bakterier
- Antal replikationsorigin - Endast 1 för bakterie, 30.000 för männska
- Tid för fullständig replikation - Nästan samma (0,64 vs 1 h)
Nämn tre fundamentala skillnader i trankriptionen hos en prokaryot, jämfört med en eukaryot?
- Ingen processing av mRNA, prokaryoter saknar intron.
- Prokaryoter har polycistroniskt mRNA.
- Hos prokaryoter kan transkription och translation av en och samma mRNA sträng ske samtidigt.
Vad är en intron för något?
Junk DNA/RNA, skräp i sekvensen
Vad är polycistroniskt mRNA?
mRNA som kan koda för flera olika gener. På samma transkript ryms kod för flera olika proteiner.
Vems ribosom är störst, din ribosom eller en bakteries?
Din ribosom
Den mänskliga ribosomen är 80S (60S + 40S)
En bakteries är 70S (50S + 30S)
I bakteriers ribosom finns en välkänd gen som kan utnyttjas för att identifiera och typa bakterier. Vilken?
16S-genen
Förklara hur 16S typning funkar?
16S typning innebär att man tittar på likheter och skillnader mellan din bakterie du analyserar och information i databaser där andra bakteriers 16S-gen. Likheter och skillnader i genens innehåll används för att göra jämförelser och typa din bakterie.
Vad är topoisomeraser?
Enzymer som ändrar DNA molekylers topologi, hur molekylerna är tvinnade/konfigurerade)
Vad heter enzymen som iniberar transkription (inhiberar bakteriellt polymeras)?
Rifamyciner
Vad innebär pangenom och core genom? Skillnader?
- Pangenom: alla gener som hittats i t.ex. olika E. coli varianter (gener som kan förekomma)
- Core genom: gener som är gemensamma för alla E.coli varianter (gener som alltid förekommer hos alla varianter av E. coli)
Vilken process i bakterien angriper många antibiotika?
Translationsprocessen
Vad innebär det att bakteriella genom har en hög gendensitet?
- Inga introner
- Kodade gener sitter tät ihop
Vad har en bakteriell kromosom oftast för form?
Den är cirkulär
Det finns undantag med flera kromosomer eller linjära sådana
Vad innebär en gen-dos effekt när vi talar om replikation? (replication-associated gene dosage effects)
Att gener nära bakteriens replikationsorigin uttycks i högre grad. De replikeras mer.
Vad är ett operon?
Ett operon är en samling gener som avläses från en gemensam startpunkt på DNA och regleras gemensamt som en enhet.
Vad är transposoner?
- Transposoner är speciella DNA strukturer som kan flyttas omkring genom katalysering från enzymet transposas
- Transposas känner igen transposonernas ändar och klipper ut dem. Antingen som “copy + paste” eller som “cut + paste”
Vad är insertion sequence (IS)?
Insertion sequence är den enklaste formen av en transposasgen. I mitten av genomet finns själva transposasgenen och på vardera sida om den sitter det inverted repeat (IR)-strukturer.
Vad är en inverted-repeat (IR) struktur?
Det är en sekvenser med kvävebaser som är speglade. De sitter på sidorna om transposasgenen i ett IS-element.
Vad är ett simpelt transposon?
Ett IS-element med extra gener mellan de två IR-ändarna. Vid flytt följer även de andra generna mellan IR med.
Vad är ett komposit-transposon?
- En genetisk sekvens där två hela IS-element utgör ändarna och flera gener finns i mitten
- Hela strukturen kan flyttas som en enhet
Vad är ett integron?
- Ett integron är en genetisk struktur som kan ansamla gener
- Enzymet integras rekombinerar gen-kasetter med integroners existerande sekvens
Bakterier har kort generationstid. Vilka två mekanismer är det som är extra käcka tillsammans med kort generationstid när det gäller bakteriell anpassning till nya förhållanden?
- Mutationer, förändringar i befintligt DNA
- Horisontell genöverföring
Vad är horisontell genöverföring?
- Förärvning av DNA från andra bakterier i omgivningen
- Bakterier kan förvärva DNA från sina kompisar i samma generation, inte bara vertikalt med varje ny generation avkomma…
Vad är de tre huvudsakliga mekanismerna i horisontell genöverföring?
- Konjugation - fysisk närkontakt, “bakteriesex”
- Transduktion - bakteriefager överför DNA mellan två bakterier
- Transformation - upptag av naket DNA
Vad är och gör restrektionsenzymer?
De är enzymer som bakterier har för nedbrytning av främmande DNA
Vad är CRISPR?
- CRISPR är det närmsta bakterier kommer ett immunförsvar
- CRISPR är en lång DNA-sekvens som tillsammans med enzymet Cas9 bryter ned DNA som tidigare invaderat cellen
Hos vilka bakterier sker konjugation och överföring av DNA via etablerad kanal, “bakteriesex”, oftast?
De Gram-negativa bakterierna
Plasmider förekommer i tre utföranden, vilka?
- Konjugativa
- Mobiliserbara
- Ej överförbara
För att plasmider ska vara konjugativa krävs tre ingående mekanismer, vilka? Vad är deras funktion?
- Typ4-coupling proteins - proteiner som skapar kanal
- T4SS - typ 4 sekretionssystem. Möjliggör transport i överföringskanal mellan celler.
- Relaxase - enzym som öppnar upp plasmiden
Vad är integrativa konjugativa element (ICE)?
- Delar av en bakteries kromosom som kan knoppas av exkluderas. Men den måste konjugera med kromosomen hos en annan bakterie
- Efter replikation kan den fortsätta spridas vidare.
Vad är transformation?
Bakteriellt upptag av DNA från omgivningen
Vad kallas de bakterier som genomgå transformation?
- Naturligt kompetenta
- Ex. Pneumnokocker* och *Gonokocker
Vad är en bakteriofag?
- Ett virus som infekterar bakterier
- Transduktion medieras genom dessa
Vad är fag konversion?
- När en bakteriofag infekterar en bakterie vilket leder till att dess fenotyp ändras
- Fagens DNA innehåller toxiner som kodar för sjukdom
Vad är skillnaden på lytiska fager och temperata fager?
- Lytiska fager sprutar in sitt genom i bakterien, de virala proteinerna uttrycks i replikation. Detta gör att bakterien lyseras och viruset sprids vidare
- Temperata fager kan spruta in sitt genom och lysera bakterier på samma sätt som lytiska fager, men de kan också integreras med bakteriens kromosom och ändra bakteriens arvsmassa. När den integreras med bakteriens kromosom blir den en profag och bakterien kan börja uttrycka det ursprungliga virusets toxiner.
Vilka två former av transduktion finns det och vad skiljer dem åt?
- Generell transduktion - vilken gen som helst kan överföras när bakterie-DNA packas i fagen vid lytisk cykel. Kan göras av både lytisk och temperat fag. Mer slumpmässigt vilka gener som sprids vidare.
- Specialiserad transduktion - bara de gener som sitter i närheten av profagen kan överföras i övergång från lysogen till lytisk cykel. För detta krävs temperata fager.
Vad är genomiska öar för något?
- Genomiska öar är stora hok av DNA som kodar för specifika funktioner
- Öarna har uppkommit från horisontell överföring mellan bakterier
- Man kan identifiera öarna genom att de skiljer sig från omgivande DNA då de har annat G/C-innehåll (proportioner av guanine och cytosine i DNA-sekvensen)
