Genetik Vollmodul Flashcards
Was ist horizontaler Gentransfer?
Übertragung von genetischem Material von einem Organismus in einen bereits existierenden hinein
Was ist ein Alignment? Was ist BLAST?
Alignment: Vergleich zweier oder mehrerer Strings (Sequenzen)
BLAST: basic local alignment seach tool → algorithmus zum algnmentvergleich
Woraus besteht das menschliche Genom gehäuft?
Repetitive Sequenzen:
- Derivate von Transposons (LINE, SINE)
- Pseudogene
- einfache Sequenzrepeats (Mini-,Mikrosatellit)
- 1,5% Gene (proteinkodierende Region)
Was wird beim Menschen in der Zelle maternal vererbt, was paternal?
Maternal wird die mitochondriale DNA vererbt
Paternal wird das Y-Chromosom vererbt
Was ist die Funktion von Telomeren?
- Schutzkappe am Ende der Chromosomen
- helfen bei der Lokalisierung der Chromosomen im Zellkern
Was ist die Hay-Flick-Grenze?
Die hay flick Grenze beschreibt die kritische Länge der Telomere, ab denen sie nicht mehr lebensfähig sind und die Apoptose eingeleitet wird
Woraus besteht die Telomerase?
- RNA-Bestandteile, template strang
- Protein: reverse Transkriptase, Dyskerin (Est1,2,3 →ever shorter telomer)
Regulation der Telomeraseaktivität
Cdc13: ssDNA-bindend
- Präferenz für G-reiche Sequenzen
- bindet an 3’Überhang → rekrutiert Est 1,2,3 → Telomerase (TLC1) aktiv → verlängert Strang+
- Inhibition: Protein Stn1 wird rekrutiert → negativer Regulator → inhibiert TLC1 (Cdc13-Telomerase)
Telomerlängen-Homöostase
- Rap1 erkennt Repeats und bindet an dsDNA
- Rif1 bindet an Rap1 → inhibiert Telomerase
- je länger Telomer, umso mehr Rap1 und Rif1 und umso mehr wird Telomerase inhibiert
→ bei DNA-Replikation: Telomere werden kürzer → weniger Rap1 und Rif1 → Telomerase inhibiert → Zyklus
Woraus besteht das Zentromer?
- repetitive Sequenzen
- aus konstitutivem Heterochromatin, perizentrisch (beide Arme des Chromosoms betreffend)
- Chromatin am Zentromer: Mischung aus CENP-A und H3
Was ist das Kinetochor?
Verbindung von Chromatin und Mikrotubuli am Zentromer während der G1-Phase
Wie ist das Kinetochor aufgebaut?
innere Platte (direkt mit dem Nukleosomen assoziiert): CENP - H - assoziierte Proteine
- äußere Platte: KMN-Netzwerk
- Linker (vermitteln zwichen den Platten) CCAN: CENP-T, W, S, X, Ctf19 Komplex
Dam1 Ring wird an Mikrotubulidurch mechanische Kraft zurückgezogen → zieht ganzes Tochterchromosom mit
Was ist EDTA?
Ethylendiamintetraessigsäure:
Komplexbildner für die Mg2+ und Mn2+ Kofaktoren der DNAsen
Was macht Ethidiumbromid?
Interkaliert mit der DNA
Wie funktioniert die DNA-Gelelektrophorese?
Für die Bestimmung der Existenz gewünschter DNA-Fragmente
- Agarose-Konzentration bestimmt die Maschenweite
- abnehmende Größe der DNA-Fragmente: je kleiner die Fragmente, desto weiter diffundieren sie im Gel
Wie kann man DNA markieren?
- radioaktive Isotope
- Nukleotide, die modifiziert sind und über Antikörper erkannt werden
- Nukleotide, deren Basen mit Makromolekülen gekoppelt sind und auch über Antikörper erkannt werden
- Nukleotide, die über eine Komplexbildung mit anderen Makromolekülen den Nachweis erlauben
Was braucht man für die PCR?
- denaturierte DNA
- dNTP
- Polymerase (hitzebeständig→Taq-Pol)
- Puffer
- Primer
Was ist Nick-Translation?
DNAse I entfernt einen Strang an zufälligen kleinen Abschnitte
→ Pol I bindet markierte Nukleotide an den Abschnitten
Was ist randompriming?
DNA wird denaturiert, dann binden Primer
→ Pol I bindet markierte Nukleotide an kompletten Komplementärstrang
Was ist cDNA und wofür wird es benutzt?
complementary DNA
Da RNA sensitiv für RNAsen ist (brauchen keinen Kofaktor) wird mRNA in cDNA umgeschrieben mit reverser Transkriptase
Was ist ein Vektor? Welche Eigenschaften müssen sie haben?
Ein Vektor ist ein Transportvehikel, welches ausgewählte DNA aufnehmen kann.
Können FremdDNA aufnehmen
Können sich in Wirtszellen autonom vermehren
oft Plasmide oder Bakteriophagen
sollte auch ein Resistenzgen enthalten (zur Überprüfungen ob es klappt)
Was sind Restriktionsenzyme?
Restriktionsenzyme (=Restriktionsendonucleasen)
Bakterielle Proteine, dei DNA -Stränge an Phosphatdieesterbindungen spalten
Was für Klassen von Restriktionsenzyme gibt es?
- Klasse: Erkennungssequenz 15bp, schneiden ca. 1000bp in 3’Richtung
- Klasse: schneiden innerhalt der Erkennungssequenz
- Erkennungssequenz ist palindromisch
- Lage der pal. Seq. oft 4,6 bzw. 8 Basen
- Statistisch wird es alle 4⁴,4⁶ oder 4⁸ Bp geschnitten
- einige Enzyme generieren 5’ oder 3’ Überhänge
andere generieren keine Überhänge - Klasse: Schneiden in definiertem Abstand
Was sind sticky ends?
Wenn beim Schneiden der DNA 3’-oder 5’ Überhänge entstehen, nennt man diese “sticky ends”
Was sind blunt ends?
Wenn beim Schneiden der DNA keine ssDNA-Überhänge existieren, dann nennt man das Ende blunt end
Was enthält ein Plasmid?
- Replikationsursprung (origin)
- Resistenzgen gegen Antibiotika
- multiple Cloning site (polylinker)
Was ist ein GVO (gentechnisch veränderter Organismus)
Ein Organismus, der DNA-Sequenzen eines anderen Organismus enthält und nicht durch Kreuzung hergestellt wurde
Was ist Rekombinante DNA?
neues DNA-Molekül, das durch Kombination von zwei nicht-homologen Fragmenten entstanden ist
Was ist das GenTG?
Das Gentechnikgesetz (1990), welches der rechtliche Rahmen für Forschung, Entwicklung und Nutzung der Gentechnik ist.
Wie funktioniert die DNA-Klonierung?
Ziel: einführen eines DNA-Abschnittes in ein geeigneten Vektor in einem Wirt → Expression der DNA
- gew. DNA wird in den Wirt gebracht
- Plasmid wird mit Restr.Enzymen geschnitten
→ gew. DNA ligiert in die Plasmiden-DNA und wird somit in die Plasmiden-DNA aufgenommen
Was ist der Unterschied zwischen gerichteter und ungerichteter Klonierung?
gerichtete Klonierung: Vektor und Insert werden mit ZWEI unterschiedlichen Restriktionsenzymen behandelt
→ Gen wird in gewünschter Richtung ins Plasmid ligiert
ungerichtete Klonierung: Vektor und Insert werden mit EINEM Restriktionsenzym behandelt
→ beide Enden des Inserts sind zu beiden Enden des Vektors kompatibel
Selbstligation (Vektor)
Vektor ligiert sich selber und Fremd-DNA wird nicht aufgenommen
- kann durch Phosphatase verhindert werden, welche die Phosphatgruppen der 5’-Enden des Vektors schneiden
Was bedeutet die Hybridisierung?
Ausbildung doppelsträngiger Nukleinsäuren (dsDNA oder dsRNA) aus einzelsträngigen Nukleinsäuren
Welche Varianten der genetischen Analyse gibt es?
forwards genetics
reverse genetics
Was ist das Ziel der genetischen Analyse?
Man möchte damit herausfinden welche Funktion ein Protein hat
Wie funktioniert forward genetics?
man überlegt vorher welchen Phänotypmutanten man haben will
man nimmt Wildtypphänotypen → mutiert diese zufällig → filtert gewünschten mutierten Phänotyp heraus → untersucht Gen
→ weiß wie Protein aussieht
Mutagene
UV-Strahlung, Methymethan-Sulfonat (MMS), Ethyl-Methylsulfonat (EMS)