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Molbio 2013 (1. Termin) Flashcards

1
Q

Frage 1 [2]

Kreuzen Sie die richtige(n) Antwort(en) zu Plasmid-Vektoren mit “X” an. [Ori = “origin of replication”]

  1. in Plasmid-Vektoren für Subklonierungen befindet sich mindestens ein Ori.
  2. Shuttle-Vektoren enthalten zwei identische Ori.
  3. Plasmide, die ausschließlich als Expressionsvektoren für prokaryotische Proteinexpression dienen, enthalten keine Ori.
  4. die Klonierungskapazität von Plasmid-Vektoren ist von der Länge des Ori bzw. der Ori abhängig.
A
  1. richtig
  2. falsch: Shuttle Vektoren enthalten zwei Ori für zwei unterschiedliche Organismen (müssen dann ja auch unterschiedlich sein oder?)
  3. falsch: Plasmide für pro. ProteineExpression dienen enthalten ganz normalen Ori (Bsp: pET und pGEX)
  4. falsch: Klonierungskapazität ist von der Größe der Phagenköpfe abhängig
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2
Q

Frage 2 [4]
Sie führen ein Klonierungsexperiment durch. Das Ziel ist eine Klonierung mittels eines Phagen-Vektors.
Beantworten Sie in wenigen Worten folgende Fragen zu Phagen-Vektoren:

  1. Vektorgröße (kbp):
  2. Selektionsmarker :
  3. Wirtsorganismus:
  4. Einbringen in den Wirt:
  5. Klonierungskapaziät: ………………………………………………………..
  6. Einsatz bei folgender Fragestellung (wichtigste Anwendung im Genlabor):…
A

Phagen-Vektor-Klonierung:

  1. 50kB
  2. kein Selektionsmarker
  3. E.coli
  4. Infektion und Induktion nach Packeging in Phagenköpfe (Vehrmhrung kann lytisch oder lysogen sein)
  5. 5-25 kB
  6. Erstellung von Phagengenbänken (z.B. bzgl Lysogenie)
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3
Q

Frage 3 [2]

Die RNA-Polymerase (RNAP) wird für die Transkription benötigt. Ordnen Sie die Aussagen der richtigen Kategorie zu. Achtung: fehlende Zuordnungen sind möglich. Kennzeichnen Sie in der Tabelle mit “X” (= zutreffend)
RNAP II vs. RNAPI
1. Transkription von Genen für Histone
2. Transkription von mikro RNAs
3. Transkription von rRNAs
4. hemmbar durch a-Amanitin

A

RNAPI = 3

RNAPII = 2, 4

1?

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4
Q

Frage 4.1 [6]

Welche Aussagen zu Regelelementen der Transkription sind richtig.

Kreuzen Sie die richtige(n) Aussage(n) zum “Kernpromotor” an:

  1. er kann TATA-Box und lnr-Eiemente enthalten
  2. die TATA-Box liegt immer 3’ vom Startpunkt der Transkription
  3. TBP bindet an die TATA-Box und das Im-Element
  4. der Proteinkomplex der an TATA-Box und Inr-Element bindet, enthält TBP
A
  1. richtig
  2. falsch: liegt 5’ vom Startpunkt
  3. falsch: TBD bindet nur TATA Box
  4. richitg: TFIID
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5
Q
    1. Kreuzen Sie die richtige(n) Aussage(n) zu “Enhancer-Eiementen” an:
  2. Enhancer liegen immer 5’ vom Startpunkt der Transkription
  3. Enhancer werden durch Bindung bestimmter Transkriptionstaktoren bi-funktionell
  4. Enhancer arbeiten unabhängig von der Orientierung
  5. die Entfernung eines Enhancers vom Startpunkt der Transkription darf 100 bp nicht überschreiten.
A
  1. falsch: können proximal, distal, upstream oder downstream lokalisiert sein
  2. richtig?: AP1 bindet und führt zur Verstärkung (bi-funktionell?)
  3. falsch: Orientierung zum Promoter ist entscheidend
  4. falsch?: enhancer können mehrere bp entfernt sein, da sie über Sekundär Strukturen arbeiten
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6
Q

4.3. Kreuzen Sie die richtige(n) Aussage(n) zur RNA-Polymerase II (RNAP II) an.

  1. sie besteht aus mehreren Untereinheiten (UE), davon eine große UE
  2. sie interagiert mit dem Mediater-Komplex
  3. das Verlassen des Promotors erfordert eine Hyperphosphorylierung
  4. der “paused” Zustand ist der Zustand der effizienten Transkriptions-Initiation
A
  1. falsch: 2 große UE
  2. richtig: (bzw. enthält den Mediator-Komplex selbst)
  3. falsch: Promotor escape tritt erst ein, wenn TFIIB den Weg frei gibt bzw. nach der dphosphorylierung folgt das Recycling).
    (Nicht doch richtig, da CTD durch Hyperphosphorylierung die Transkriptionsfaktoren loslässt und die Transkription von 5-6 Resten erfolgt bevor TFIIB den weiteren Weg blockiert?)
  4. richitg: kurzes Transkript entspricht einer erfolgreichen Initation –> Elongation folgt)
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7
Q

Frage 5: [4]

erklären Sie, was man unter “Synergistischer Regulation von Transkription” versteht.

A

Keine Ahnung.. vllt Zusammenspiel der Transkriptionsfaktoren?

Bei „Rekombinante Impfstoffe“ kam das Wort „synergistisch“ bei Papillomaviren einmal vor, in Bezug auf die antagonistische Wirkung von E6 und E7 (hemmen/induzieren Apoptose), die beide an E2 binden… also vielleicht ist so etwas wie gegensätzliche Regulation durch Aktivatoren und Repressoren gemeint?

Definition synergistisch: das Zusammenwirken und die gegenseitige Förderung verschiedener Faktoren oder Substanzen; die Gesamtwirkung ist größer als die Summe der Einzelwirkungen (laut Spektrum)

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8
Q

Frage 6 [4]

Welche Aussagen zu Histonen und Nukleosomen sind richtig.

6.1. Kreuzen Sie die richtige(n) Aussage(n) zum “Nukleosom” an:
1. das vollständige Nukleosom enthält die Histone H3, H4, H2A und H2B.
2. im Nukleosom sind die Histone stets acetyliert.
3. eine Welle von Methylierungen der nukleosomalen Histone begleitet die
Aktivierung der RNA-Polymerase II (RNAPII)
4. die Nukleosomen-Position kann sich im Verlauf der Transkription ändern

A
  1. falsch: 2x(H2A, H2B, H3, H4) und H1?
  2. falsch: Acetylierungszustand kann sich ändern
  3. falsch: Methylierung führt zur Inaktivierung bzw. Binden nicht möglich
  4. ? (Ja, denn Die Nukleosomen müssen verschoben werden um Transkription ablaufen zu lassen)
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9
Q
    1. Kreuzen Sie die richtige(n) Aussage(n) zum “Histon-Code” an:
  2. der Histon-Code erfasst die kovalenten Histon-Modifizierungen
  3. die Histon-Methylierung ist immer mit dem reprimierten Zustand assoziiert
  4. die Histon-Acetylierung erfolgt unter anderen, durch den basalen Transkriptionstaktor TFIIH
  5. der Histon-Code bleibt für Gene des Euchromatins stets unverändert.
A
  1. richtig
  2. falsch: kann von stabil zu transient reprimiert wechseln und teilweise trotzdem translatiert werden
  3. falsch: HATs acteylieren Histone, TFIIH ist Transkriptionsfaktor (Helikase etc.)
  4. ? (Nein auch da wird er verändert)
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10
Q

Frage 7

A) Wie bezeichnet man diese drei RNA-Strukturen

B. Welche der oben gezeigten RNA-Strukturen ist für die charakteristische Y-Struktur von Hammerhead-Ribozymen verantwortlich?

A

A) gezeigt waren: 3-Nukleotid-Bulge; hairpin (stem loop), 3-stem-junction

B) Stem-loops

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11
Q

Frage 8 [2]
Frage 8:
Welche Aussagen zum Hammerhead-Ribozym sind richtig?
1. es ist das größte natürlich vorkommende Ribozym
2. trans-spaltende Hammerhead-Ribozyme hydrolysieren ihr Substrat unter
multiple-turnover Bedingungen
3. bei der Viroid-Replikation findet intramolekulare Substratspaltung statt
4. Spaltprodukte haben eine Phosphatgruppe am 5’-Ende
5. Spaltprodukte haben eine 2’-3’-zyklische Phosphatgruppe
6. Ribozym-kodierende Viroide replizieren im Kern
7. Hammerhead-Ribozyme mit intermolekularer Spaltungsaktivität besitzen ein großes Potential für therapeutische Anwendungen

A

Haben wir meines Erachtens nicht so genau behandelt bzw. konnte nichts in den VLs dazu finden

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12
Q

Frage 9:

Wie funktionieren RNA-Thermometer? Beschreiben Sie die für RNA-Thermometer

(heat shock und cold shock) grundlegenden Mechanismen.

A

Heat Shock: direkte Reaktion durch graduelles Aufschmelzen der nicht-WC-Basen des Hairpins führt zur Freilegung der RBS und AUG im 5’ Bereich (zuvor maskiert), z.B.: ROSE-Element

Cold-Shock: CspA Chaperon bindet ssRNA und verhindert unerwünschte Konformationsänderungen (entspricht Adaption). Durch Restrukturierung bleiben die SD und AUG somit zugänglich bzw. können unzugänglich gemacht werden

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13
Q

Frage 10: (bild)

Schematisch dargestellt ist ein bakterieller CRISPR-Lokus. Benennen Sie die vier markierten Komponenten

A

a) Cas
b) Leader
c) Repeat
d) Spacer

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14
Q

Frage 11:
Welche Aussagen zur RNA-Interferenz sind richtig?
1. RNA-Interferenz wurde sowohl in Prokaryonten als auch Eukaryonten nachgewiesen
2. siRNAs sind doppelsträngige 20-25 Nukleotide lange RNA-Moleküle
3. Dicer ist ein RNase A-ähnliches Enzym
4. Dicer führt zur Spaltung von langen doppelsträngigen RNA-Molekülen
5. Der Guide-Strang der siRNA bindet über die Ausbildung von Watson-Crick­ Basenpaaren an die Target-mRNA
6. Die Target-mRNA wird im RISC endonukleolytisch gespalten
7. Für effizientes gene silencing müssen die siRNA-Moleküle im Überschuss zur Target-mRNA vorliegen

A
  1. falsch: in allen reichen eukaryotischen Lebewesen
  2. richtig
  3. falsch: RNase III Familie
  4. richtig
  5. richtig: antisense
  6. richtig
  7. falsch: wichtig ist nur, dass sie als dsRNA vorliegen
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15
Q

Frage 12 [3]

Immer wieder kommt es zu Influenzavirus Pandemien. Welche neue Impfstoffstrategie wurde dagegen entwickelt? Welche Vorteile hat die neue Strategie im Vergleich zum bisherigen Vorgehen bei der lmpfstoffproduktion? Nennen Sie in Stichworten die Vor- und Nachteile der neuen und alten Strategien bei der Impfstoffproduktion

A

Influenza Virus HSN1

früher DNA-Vakzin: Produktion in Hühnereiweiß konnte Allergien (Ovalbumin) hervorrufen, dauert lange, da eine Adaption der Viren nötig ist, wobei die AS beliebig modifiziert werden können
–> wäre das nicht ein Lebend-Vakzin?

heute: mRNA Vakzin auf Basis von Hemaglutinin, muss im Komplex mit Protamin stabilisiert werden und löst in Tierversuchen eine Immunantwort aus –> Impfung muss 2x erfolgen

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16
Q

Frage 13:
Benennen Sie zwei rekombinante Impfstoffe. Nennen Sie das Virus gegen welches sie schützen, die jeweils enthaltenen Antigene und das zu dessen Herstellung verwendete biologische Produktionssystem

A

1) HBV (Hepatitis B): wird rekombinant in Hefe hergestellt und enthält HBS (Surface)-Antigenpartikel

2) Variola (Pocken): Vaccina Virus von Impfvirus abgebildet (MVA) durch homologe Rekombinantion
(Alternative Herstellung vom Carnarypox Virus mit Hämaglutinin über env.. ( gag. Gen und Glykoproteine des Tollwut Virus)

Weitere: Schweinepest

17
Q

Frage 14 [4]

Große DNA Viren werden gerne als Vektoren in der Gentherapie eingesetzt. Beschreiben Sie kurz zwei unterschiedliche Methoden mit welchen die großen Genome dieser Viren gentechnisch verändert werden können. Nur Stichpunkte!

A

1) homologe Rekombination: Zielgene werden flankiert > Kotransfektion –> Rekombination –> Selektion
2) BAC: Manipulation via RecE/RecT oder red. System

18
Q

Frage 15:

Nennen Sie 3 monogene Krankheiten und das zugehörige defekte Gen/Protein.

A

1) Hypercholesterinämie: LDL-Rezeptor-Gen-Deffekt
2) Zytische Fibrose: Proteindeffekt im Ionenkanal der Zellmebran der Schleimhaut der Lunge
3) Faktor VIII Mangel: Protease der Blutgerinungskaskade fehlt

Weitere: ADA_SCDI o. X-SCDI

19
Q

Frage 16 [3]

Die falschen Antworten in den Klammern durchstreichen!

Bei Caenorhabditis elegans wurden die Gene age-1 und daf-2 identifiziert, die einen Einfluß auf die Lebensdauer haben. Die Genprodukte sind Bestandteile eines Signalwegs, der zum (IGF-1/Insulin-Signalweg, Wnt-Signalweg, TGF-beta­ Signalweg) homolog ist. Das Gen age-1 kodiert für (eine Kinase, einen Rezeptor, einen Transkriptionsfaktor) und das Gen daf-2 für (eine Kinase, einen Rezeptor, einen Transkriptionsfaktor) des Signalwegs.

A

1) IGF1/ Insulin Signalweg
2) age1 = PI3 Kinase
3) Daf2 = Rezeptor Tyrosin Kinase

20
Q 
Frage 17:
Eine Reihe von Faktoren spielen bei der Nukleotidexzisionsreparatur eine wichtige Rolle. Welche der genannten Faktoren sind spezifisch für die transkriptions­ gekoppelte Reparatur (transcription-coupled NER = TCR):
1. CSA 
2. XPB 
3. XPD 
4. CSB 
5. XPA 
6. RPA
A

NER: XPD, XPB; CSB; XPA; RPA (2,3,4,5,6)

Spezifisch, also nur im TCR, sind ja eigentlich CSB und CSA….

21
Q

Frage 18 [2]

Verkürzung der Telomere und Anhäufung von DNA-Mutationen führen zur Blockade des Zellzyklus und begrenzen somit die Anzahl der Zellteilungen. Welche Aussage ist richtig?

  1. DNA-bindende Komplexe überprüfen in der GO-Phase des Zellzyklus die DNA auf Schäden
  2. Bei der Blockade des Zellzyklus spielen der Transkriptionstaktor p53 und die Phosphatase Cdc25 keine Rolle
  3. ln den Signaltransduktions-Pathway der DNA-Schadens-Kontrolle sind die Checkpoint-Kinasen Chk1 und Chk2 involviert
A

1 falsch: G1/S Kontrolle und G2/M Kontrolle

  1. falsch: spielen beide eine Rolle
  2. richtig
22
Q

Frage 19 [2]

An welchen DNA-Reparatur-Mechanismen sind Glycosylasen beteiligt?

  1. Basenexzisionsreparatur - short patch (BER)
  2. Basenexzisionsreparatur - long patch
  3. Nukleotidexzisionsreparatur (NER)
  4. Rekombinationsreparatur (RR)
  5. Nicht homologe Endverbindung (NHE)
A

BER long- und short-patch

23
Q

Frage 20:
Die folgende Abbildung zeigt schematisch die Komponenten der Lichtreaktionen der Photosynthese und den Elektronenfluß in der Thylakoidmembran. Beschriften Sie die beiden Pfeile mit den Bezeichnungen der Photosysteme und tragen Sie die Substanznamen in die 9 offenen Kästen ein. Verwenden Sie dabei die Abkürzungen bzw. Summenformeln.

A

pII: H20 –> 1/2 O2 + 2H+

PI: NADP+ + H+ –> NADPH

ADP + Pi –> ATP

24
Q

Frage 21 [2]

ln welchem Zellwandtyp kommen die folgenden Moleküle vor? Ordnen Sie zu.

a) Glucoronoarabinoxylane (GAX)
b) Xyloglucane (XYGs)
c) Rhamnogalakturonane (RG)
d) Zellulose e) Extensine

1) Typ 1:…………………………………
2) Typ 11:…………………………………

A

Typ1: XYGs

Typ2: GAX

Kommen Extensine auch in beiden Typen vor?

25
Q

rage 22 [2]

Die falschen Antworten in den Klammern durchstreichen!

Pflanzen sind durch Carboxylierung in der Lage letztlich Glucose zu synthetisieren. Die biochemischen Reaktionen finden im sogenannten (Calvinzyklus, Citratzyklus, Pentosephosphatzyklus) statt. Bei der Carboxylierung werden 3 Moleküle (Ribulose-
1,5-bisphosphat, Erythrose-4-phosphat, Ammoniak) mit 3 Molekülen (C02, CH4, NH4)

zu 6 Molekülen (3-Phosphoglycerat, Ribose 5-phosphat, Pyruvat) umgesetzt, die weiter zu 6 Molekülen Glycerinaldehyd 3-phosphat reduziert werden.

A

1) Calvin Zyklus
2) Ribulose-1,5-bisphsphat
3) CO2
4) 3-Phophoglycerat

26
Q

Frage 23 [3]

Bakterien der Spezies Agrobakterium können für die Generierung einer transgenen Pflanze verwendet werden. Sie besitzen eine Plasmid-DNA (Ti-Piasmid), von der, bei der Infektion der Pflanzenzelle, ein Teil in die Pflanzenzelle übertragen wird. Welche Gene werden dabei übertragen?

  1. VirA OVirG
  2. Vir E2
  3. Opinsynthese-Gene
  4. Opin-Katabolismus-Gene
  5. Tumor-induzierende Gene
A

Richtig: Opinsynthese-Gen und Tumor-induziernde-Gene (oder entspricht das nicht Tumor-produzierneden Genen?)
–> 3 & 5

27
Q

Frage 24, Frage 25, Frage 26 und Frage 27

A

Für uns nicht relevant, da erneuert und Vorlesung ausgefallen

28
Q

Frage 28 [2]

Die meisten eukaryotischen Gene kodieren für lntrons und Exons. Warum sind eukaryotische Gene durch lntrons unterbrochen? Nennen Sie die Vorteile

A

Bericherung des Transkiptoms und Proteoms, da aus einem Gen mehrere mRNA und somit versch. Proteine mit veersch. Funktionen entstehen können. –> Variabilität

Sowie Regulation der Genexpression und Stabilität der mRNA

29
Q

Frage 29:
Fehlerhafte mRNAs mit einem vorzeitigen Stopkodon (premature termination codon, PTC) können aus vielen Gründen in der Zelle entstehen. Durch welche Prozesse in der Zelle können diese vorzeitigen Nonsensemutationen (PTCs) in prä-mRNAs eingeführt werden?

A

Durch alternative Splicing kann ein frameshift entstehen. Dieser dient der Regulation bzw. Behebung von Fehlern

30
Q

Frage 30: Welche Aussagen sind korrekt?

1) NMD ist ein Qualitätskontrollmechanismus, der “Missense”­ Mutationen in mRNAs erkennt, die 50-55 nt “upstream” von einer Exon­ Exon- Verbindungsstelle liegen.
2) NMD ist ein Qualitätskontrollmechanismus der Zelle, welcher im Zytoplasma der Zelle stattfindet und abhängig von mRNA Translation ist.
3.) Nonsense-Mutationen, die 5’ von der NMD-Grenze liegen, aktivieren NMD in der Regel schlechter als Nonsense-Mutationen, die
3’ von der NMD-Grenze liegen.
4.) NMD wird aktiviert, wenn ein translatierendes Ribosom ein
Stopkodon erkennt und gleichzeitig mindestens ein EJC ausreichend abwärts (in Richtung 3’ Ende) an diese mRNA gebunden ist.
5.) NMD ist ein Qualitätskontrollmechanismus, der “Nonsense”­ Mutationen detektiert, die 50-55 nt “upstream” von einer Exon-Exon­ Verbindungsstelle liegen.

A
  1. falsch: nonesense Mutation
  2. Richtig
  3. richtig: downstream Marker erfolgericher als upstream MArker
  4. richtig
  5. richtig
31
Q

Frage 31: NMD weißt eine starke Korrelation zwischen Verteilung von PTCs innerhalb einer

:1) RNA und deren Auswirkung als krankheitsverursachende Nonsensmutationen a 1. Welche Aussagen sind bzgl. einer prä-mRNA korrekt, die von einem Gen anskribiert wird, welches für 3 Exons und 2 lntrons kodiert?

2) Heterozygote Träger 5’ gelegener Nonsensmutationen in Exons 1 und 2 werden in der Regel durch das Wirken des NMD (Abbau der PTC-haltigen mRNA) vor einer schwereren Ausprägung der Krankheit geschützt.
3) Nonsensmutationen im Exon 3 werden nicht durch NMD erkannt; man beobachtet keinen Schutz von Heterozygoten vor einer schwereren Ausprägung der Krankheit.
4) Heterozygote Träger 5’ gelegener Nonsensmutationen in Exons 1 und 2 werden durch das Wirken des NMD (Abbau der PTC-haltigen mRNA) vor einer schwereren Ausprägung der Krankheit in der Regel nicht geschützt.
5) Nonsensmutationen in Exon 3 werden durch NMD erkannt und deren mRNAs abgebaut; man beobachtet einen Schutz von Heterozygoten vor einer schwereren Ausprägung der Krankheit.

A

1) richtig
2) richtig
3) richtig
4) falsch
5) falsch

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