MolMed AK Flashcards
Nenne die wesentlichen Schritte bei einer Genexpressionsanalyse mittels eines Arrays.
- Probenisolation
- Isolierung der Nukleinsäuren
- Markierung und Amplifikation (behanldet/nicht behandelt)
- Chip-Hybridisierung
- Detektion
- Datenauswertung
Unterscheide Illumina und Pacific Bio Science
Illumina:
es kann immer nur eine Base hinzugegeben werden, Kopien werden abgelesen, Clusterbildung, Bridge, Amplification
Pacific:
alle Basen können gleichzeitig abgelesen werden, keine Kopie, Real Time Sequenzing
Welches Sequenzierverfahren ist am schnellsten?
Pacific Bio Science, Nanopore
Formulieren Sie zwei Reaktionen, Verfahren mit kovalente Bildung eines Nukleinsäurestranges an eine Oberfläche. Erläutern sie eine Möglichkeit nicht zur kovelenten Fixierung an eine Oberfläche, wie könnte das kontrolliert werden?
Epoxide an der Oberfläche: daran kann Thiolgruppe kovalent binden - Epoxide oder Maleimide -> Reaktivsystem Epoxide über HS-R^3 zu SR^3-OH Meleimid über HS-R zu SR-
Maleimide:
kovalente + selektive Anbindung von Thiolen. Erlaubt auch andere basische Funktionalitäten im bioaktiven Molekül, die hier nicht gebunden werden. Milde Bedinungen - quantitativ
N-Hydrosuccinimid (NHS) Ester:
kovalente Anbindung Amine, Alkohol. Umsatz, rel milde Bedingungen
nicht kovalent: Basenpaarung (komplementär)
-> Basen floureszens markieren
Aus welchen prinzipiellen Komponenten besteht ein Massenspektrometer
Ionenquelle:
Proben Moleküle sind isonisation, chemisch, Elektrospray, MALDI (=Matrix–Assistierte Laser–Desorption–Ionisierung) der Substanzen
Massenanalysator:
Ionen nach Masse/Ladungsverhältnis aufgeteilt (time-of-flight), Ion Trap
Massendetektor:
Nachweis der Ionen die zuvor vom Analysator sortiert wurden
Daten Aquisierungs Units: sammelt Daten
- schwere Massen werden weniger abgelenkt
Welche Infos sind einem Spektrometer einer Substanz zu entnehmen mit Erläuterung?
Masse des Moleküls durch die Indentifizierung des Moleküls
Wovon hängt der Informationsgewinn bzw. die Art der Information ab in Bezug auf das Ionisationsverfahren?
Wahl der Methode ist von der zu analysierenden Substanz abhängig und wie schonend diese ionisiert werden soll
Bsp.: Elekrospray ist eine schonende Methode um biologische Moleküle zu ionisieren.
Zu starke Ionisation = Informationsverlust durch Zerstörung der Moleküle
Was versteht man unter Affibodies?
- Affibodys sind künstliche, vom Protein A aus dem Bakterium Staphylococcus aureus abgeleitete Peptide, die zur Bindung von Antigenen befähigt sind. Sie bestehen aus 58 AS der IgG-Bindungsdomäne von Protein A, die in drei α-Helices angeordnet sind.
- Ähnlich wie AK, nur billiger
- kleines molekulares Gewicht und strukturelle
Stabilität
Vorteil und Nachteil von:
Bindung eines Aminoglykosidantibiotikums bei Affibodies
Vorteil:
Affibody erkennt Erreger, Antibiotikum bekämpft den Erreger direkt. Geringe Nebenwirkung durch die gezielte Wirkung am Erreger
Nachteil:
teuer, langwierige Herstellung
Vorteil & Nachteil von:
Bindung von Thromben bei Afibodies
Vorteil:
Markierung der Thromben & evtl. Beseitigung der Thromben durch Medis
Nachteil:
teuer, langwierige Herstellung, währden die Thromben größer werden
Warum sind Mutationen in bösartigen Zahlreich?
Reperaturmechanismen werden immer mehr ausgeschaltet –> keine Apoptose & Zellzykluskontrolle mehr
Zwei Bsp. von häufig auftretenden Veränderungen
Mutation bei ras, p53, Tyrosinkinasen
Zwei konkrete Bsp. von Mutationen
p53:
vermehrte Proliferation aber keine Differenzierung der Zellen
Gain of function:
JAK-2 Mutation bei Polyzythämina Vera: Mutation der Thyrosinkinase EPO-Rezeptor wird verändert, Zellen werden sensitiver gegenüber EPO –> Eryvermehrung
Loss of function:
BCR-ABL Mutation bei chr. myeloischer Leukämie:
durch Translation zw. Chromosom 9 und 22 -> veränderte Tyrosinkinasewirkung -> unkontrollierte Proliferation der myeloischen Blutzellen
Was sind die Ergebnisse und Konsequenzen von einer Konzentrationszunahme von p53?
Ergebnisse:
Hyperpoliferative Signale, DNA-Schädigung, Telomerverkürzung, Hypoxie
Konsequenzen:
Stopp des Zellzyklus, Zellalterung, Apoptose
Welche Typen an Tyrosinkinasen kennen Sie?
Warum ist das Design selektiver Tyrosinkinasehemmstoffe schwierig, anderseits in der Tumortherapie auch nicht unbedingt Voraussetzung ggf. auch Vorteil?
- Rezeptor- und Cytoplasmatische Tyrosinkinasen
- Kinasehemmer (Medis bei Tumortherapie) stoppen die Zellproliferation
- Tyrosinkinasen kmmen auch in anderen Mechanismen vor, sind ähnlich aufgebaut und deshalb wurde die Anwendung mehrere Mechanismen hemmen
- zu einem Tumor kommt es nicht nur, wenn die Tyrosinkinase mutiert ist, sondern hat auch noch andere Gründe
Welche Sequenzierungsverfahren beruhen alle auf der Synthese eines Nukleinstrangs?
Ion Torrent, Pacific Bio Science, Sanger
Welche Merkmale haben Illumina und Pacific gemeinsam?
Sequenzierung über Synthese
Welche Aussage ist richtig?
1) typisches Amplifizierungsverfahren bei Illumina kommt es zur Ausbildung von Clustern
2) Die Clusterdichte darf zu hoch sein aber nicht zu niedrig
3) eine höhere Clusterdichte lässt sich durch kleinere Fragmente erreichen
4) eine passende Clusterdichte lässt sich durch die Konzentration der zu amplifizierenden Fragmente (Bridge Amplification) einstellen
1) typisches Amplifizierungsverfahren bei Illumina kommt es zur Ausbildung von Clustern
4) eine passende Clusterdichte lässt sich durch die Konzentration der zu amplifizierenden Fragmente (Bridge Amplification) einstellen
Welche Sequenzierung ist von Homopolymeren gut geeignet?
Illumina, Sanger, Pacific
Welche Sequenzierung beruht auf Echtzeit?
- Oxford Nanopore
- Pacific Bio Science
Welche Sequenzierungdverfahren sind für die Sequenzierung von Homopolymeren besser und welche schlechter geeignet?
Besser:
- Sanger (Schrittweise, bei jeder Base ein Signal)
- Illumina (ein Nukleotid wird gebunden und die genaue Länge der Homopolymere wird bestimmt)
- Pacific (jedes einzelne Nukleotid wird detektiert)
Schlechter:
- Ion-Torrent (ermöglicht parallele & simultane Detektion unabhängiger Sequenzierungsreaktionen, was schlecht für Homopolymeren ist)
- Nanopore
Wann sind DNA-Veränderungen durch Karzinogene kritisch?
Wenn sie repliziert und nicht korrigiert werden. Wenn sie Tumorsuppressor (p53) und Onkogene (ras) betreffen
Was ist die Definiton von Epigenetik?
Regulation der Genexpression durch Modifizierung der Histonenproteinen
Nenne eine epigenetische Veränderung + Bsp.
Epigenetik betrifft die Methylisierung (führt zu Chromatinverdichtung)
-> Bsp.: Tumorzellen methylieren Gene von Tumorsupressorproteinen
& Acetylierung (führt zu Öffung des Chromatins)
-> Bsp.: Acethylierung von Histonen, DNA, begünstigt das ablesen
Wie wird Faktor 8 Mangel vererbt und welche Familienmitglieder sind ggf betroffen?
Hämophilie:
- x-chromosomal rezessiv vererbt, eher Männer als Frauen betroffen, da Frauen zwei x Chromosome haben, die den Mangel ausgleichen können
- Hämophilie A: Gerinnungsfaktor VIII fehlt
- Hämophilie B: Gerinnungsfakrot XI fehlt
Entwerfen Sie einzelne Komponenten und deren Funktionen eines Nachweissystems welches aus einem Aptamer-fungierten Molekular-beacon besteht und die Konzentration des zu bestimmenden Moleküls mit der Intensität eines immobilisierten Signals korreliert.
- quantifizieren aus Speichel, Plasma
- je mehr Moleküle, desto intensiver wird das Signal
- wenn sich das Beacon öffnet kann man das Signal des Target Moleküls detektieren
- geöffneten Beacon Strang fixieren: Bindungen und Affinitäten beachten; dürfen nicht zum komplementären Strang stärker sein als zum Zieltarget
Welches Sequenzierverfahren beruht auf Echtzeit?
Oxford Nanopore und Pacific
Welche Sequenzierung von Homopolymeren ist gut geeingnet?
Illumina und Sanger
Wie kann man Aptamere chemisch stabilisieren?
- Oligonucleotide von Target/Substrat
- Enantiomere
- Einführung von F Gruppen in NS
- Intramolekulare Etherbrücken Position
Was ist der Unterschied von der Bindung eines Aptamers zu einem AK?
AK: Schlüssel-Schloss-Prinzip, gleiche Bindungstypen
Aptamere: 3D Interaktion mittels Van-der-Waals & WB