Immunsystem Bakterien & Restriktionsenzyme + cGAS-cGAMP-STING Flashcards

1
Q

Was ist der lytische Zyklus?

(Ablauf)

A
  1. Phage injeziert genetisches Material in Bakterienzelle
  2. Bakterielle DNA-Synthese wird eingestellt und Phagenbestandteile werden aufgebaut
  3. Lyse der Bakterienzelle
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2
Q

Was ist der lysogene Zyklus?

(Ablauf)

A
  1. Injektion des Genoms des Phagen in die Bakterienzelle
  2. Integration der Phagen DNA in das Genom der Bakterienzelle -> Prophage entsteht
  3. Replikation des Wirtsgenoms
  4. Zellteilung
  5. Induktion durch bestimmte Umweltfaktoren -> Virus tritt in den lytischen Zyklus ein
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3
Q

Wie nennt man Proteine, die die DNA schneiden?

Wie schneidet eine Endonuklease?

Wie schneidet eine Exonuklease?

A

Restriktionsenzyme

Endonuklease: Schneidet im Inneren des DNA Strangs

Exonuklease: Endständige Abspaltung einzelner Nukleotide

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4
Q

Wo schneiden Restriktionsenzyme vom

Typ I

Typ II

Typ III

A

Typ I: Schneiden an zufälliger Stelle 100 bis 1000 bp entfernt von der Erkennungssequenz

Typ II: Schneiden innerhalb der Erkennungssequenz (Oder sehr nah daran)

Typ III: Schneiden 25-27 bp entfernt von Erkennungssequenz

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5
Q

Welcher Typ von Restriktionsenzymen werden im Labor verwendet?

A

Typ II Restriktionsenzyme, weil sie innerhalb der Erkennungssequenz (Oder sehr nah daran) schneiden

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6
Q

Wie sieht die Reaktion, die das Restriktionsenzym vermittelt aus?

A
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7
Q

Wie sieht die Interaktion des Restriktionsenzym mit der DNA aus?

-> Wie vermittelt das Restriktionsenzym seine Wirkung?

A

Das Restriktionsenzym erkennt die zu schneidende Sequenz und koordiniert ein Magnesium Ion, sowie ein Wasser Molekül.

Das Wasser Molekül kann dann an der Phosphatgruppe angreifen und die zu schneidene Bindung (scissile Bond) trennen.

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8
Q

Warum wird Bakterien DNA nicht durch Restriktionsenzyme geschnitten?

A

Weil diese methyliert ist

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9
Q

Wie ist der Ablauf der Methylierung der DNA bei Bakterien?

-> Welcher Cofaktor?

A

Basen-Flipping (Heißt die Base flippt aus dem DNA Doppelstrang heraus)

-> Kann mit Hilfe von Cofaktor SAM methyliert werden

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10
Q

Warum kann das Restriktionsenzym nicht mit methylierter DNA wechselwirken?

A

Restriktionsenzym umschließt die DNA und bildet HBB aus.

Wenn die DNA methyliert ist können keine HBB zwischen den Nukleotiden und den AS ausgebildet werden.

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11
Q

Wofür steht Crispr/Cas9?

A

Clustered

Regularly

Interspaced

Short

Palindromic

Repeats

Cas (Crispr associated sequence)

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12
Q

Wie funktioniert das Immunsystem von Bakterien?

Ablauf erklären

A
  1. Phagen DNA schneiden
  2. In eigenes Genom (An Crispr Stelle) einbauen
  3. DNA ablesen -> pre-crRNA (Pre Crispr RNA)
  4. pre-crRNA prozessiert zu crRNA
  5. crRNA bindet an tracer RNA (kommt vom Bakterium selbst)
  6. Komplex aus crRNA und tracer RNA werden von Cas9 gebunden
  7. Cas9 schneidet Phagen DNA
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13
Q

Wo wird die Phagen DNA für das “Immunsystem der Bakterienzelle” eingebaut?

Wie lang ist das eingebaute DNA Fragment?

A

Wird in Crispr eingebaut

Ca. 30 bp

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14
Q

Was waren die zwei Erkenntnisse, die die Nutzung von Crispr Cas 9 ermöglichten?

A

Tracer RNA und crRNA können fusioniert werden -> Einsatz als ein Molekül

Die zu erkennende virale RNA Sequenz kann gegen jede beliebige Sequenz getauscht werden

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15
Q

Welches Problem musste für die Verwendung von Crispr Cas 9 in Eukaryonten überwunden werden?

A

Eukaront hat einen Zellkern

  • > Cas 9 muss erst in diesen hinein gelangen!
  • > Also entsprechende Signalsequenzen an dieses Protein anbringen
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16
Q

Wie heißt der Pathway mit dem sich eine eukaryotische Zelle gegen eine Infektion wehrt?

A

cGAS-cGAMP-STING Weg

17
Q

Wofür steht cGAS?

A

Cyclic GMP-AMP Synthase

18
Q

Wofür steht STING?

A

Stimulator of Interferon Genes

19
Q

Wie sieht das durch die cyclische GMP-AMP Synthase gebildete Dinukleotid aus?

A
20
Q

Wie läuft der cGAS-cGAMP-STING Pathway ab?

A
  1. DNA des Bakteriums oder Virus dringt in die Zelle ein
  2. Bindet an cGAS -> Aktiviert diese
  3. cGAS synthetisiert cyclisches GMP-AMP (cGAMP)
  4. cGAMP bindet an STING -> Flügel hoch
  5. Kreuzphosphorylierung -> IRF3 wird phosphoryliert
  6. IRF3 dimerisiert und transloziert in Zellkern
  7. Aktiviert Gene für Interferonproduktion
21
Q

Wer nutzt cGAMP neben der eukaryotischen Zelle ebenfalls?

A

Bakterien nutzen es als Signalmolekül

22
Q

Nenne einige Zellen, die kein Typ I Interferon bilden können.

A

Neuronen, Muskelzellen oder Leberzellen