Genomik und moderne Methoden

Question 1

Welche Arten von Sequenzen enthalten Chromosome? Wie oft kommen diese in Chromosomen vor? Wofür codiern sie?

Answer 1

• unikale Sequenzen
  
  • einmal auf dem Chromosom
  • codieren für Strukturgene
• mittelrepetetive Sequenzen
  
  • dutzende bis hunderte Male auf Chromosom
  • codieren rRNAs und Transposons
• hochrepetetive Sequenzen
  
  • tausende male auf Chromosom
  • Staeltiten-DNA

Question 2

Was bedeutet FISH? Was versteht man im Allgemeinem unter dieser Methode?

Answer 2

• Flurezenz in situ Hybridisierung
• Hybridisierung von Chromosomen mit flurezenz markierten DNA-Sonden

Question 3

Wozu verwendet man FISH? Worüber lassen sich mit diesen Erkentnissen Aussagen treffen?

Answer 3

Wozu:

• physikalische Kartierung von DNA
• Nachweis von spezifischer DNA

Anwendung:

• integration gentischer und physikalischer Karten
• vergleichende Chromosomevolution
• Genomstruktur und Genomvergleich

Question 4

Was sind die Schritte der FISH?

Answer 4

1. Markierung der einzelsträngigen DNA-Sonde mit einem Flurezenfarbstoff
2. Nachweis durch Hybridisierung mit fixierten Chromosomen (Wichtig: Chromosomen müssen denaturiert seien, die Chromosmstruktur muss jedoch erkennbar bleiben)

Question 5

Was sind die zwei Möglichen Ergebnisse der der FISH? Was für einen Schluss geben sie über Art der Gensequenz?

Answer 5

• Flurezenz nur an einer Stelle im Chromosom → unikale Sequenz
• Flurezenz über Chromosom verteilt → repetetive Sequenz

Question 6

Wie muss die FISH abgeändert werden um die physikalische Lage zweier Gene zueinander zu untersuchen?

Answer 6

Es müssen zwei verschiedene DNA-Sonden für die Hybridisierung verwendet werden.

Question 7

Was lässt sich mit Microarrays untersuchen?

Answer 7

Änderungen im Transkriptom von Zellen

Question 8

Was versteht man unter einem Gen-Chip (auch genannt DNA-Chip, Oligonucleotide Array)? Wie werden die die Chpis hergestellt?

Answer 8

Gen-Chip

• Glasplate die mit mehren zehntausenden DNA-Oligonukleotiden bekannter Sequenz bestückt ist
• Jedes DNA-Oligonukleotid repräsentiert ein Gen eines Organismus

Herstellung:

• isolierung der mRNA
• reverse Transkription in cDNA und markeirung mit flurezenz Farbstoff
• Synthese der Oligonukleotide der cDNA auf Chip (https://youtu.be/MRmpeBTwwWw)

Question 9

Was ermöglicht die Cluter-analyse von Mkroarrays?

Answer 9

Aussagen über einen korrelativen zusammenhang bei der Expression von Genen

Question 10

Was ist die Funktion der beiden Bestandteile des CRISPR/Cas-Systems?

Answer 10

• Cas → Restriktionsenzym
• CRISPR → Dient als Vorlage für die Erkennungsequenz für Cas

Question 11

Wie ist die CRISPR-Region aufgebaut? Wozu dienen die einzelnen Bestandteile?

Answer 11

• Besteht aus Spacer- und Repeat-Regionen die sich abwechseln

Repeat-Regionen:

• jede mit einer identischen palindromischen Sequenz

Spacer-Regionen:

• Jede mit einer variablen Sequenz
• Teil der CRISPR-Region, der als Erkennungssequenz für Cas dient

Question 12

Wie funktioniert das CRISPR/Cas9-System?

Answer 12

1. Transkription der gesamten CRISPR-Region in pre-CRISPR-RNA (pre-crRNA)
2. Reifung der pre-CRISPR-RNA in mehrere crRNAs (CRISPR-RNAs)
3. Bindung der tracrRNA an crDNA → Guide RNA
4. “beladen” von Cas9 mit guide RNA
5. Cas9 schneidet Zielgen

https://youtu.be/ouXrsr7U8WI