Praktikum

Question 1

Voges-Proskauer-Reaktion erklären (Zwischenprodukt, Nachweis von ?)

Answer 1

Oxidation von Acetoin (Zwischenprodukt) mittels O2 zu Diacetyl

Diacetyl + Kreatin (V-P-Reagenz) –> Rotbraunes Kondensationsprodukt

Iris : Nachweis von Acetoin als Zwischenprodukt der Butandiolbildung aus Pyruvat

zum Nachweis von Enterobacter

Question 2

Funktion von Ti-plasmid von Agrobakterium tumefaciens bei Bakterien-Pflanzen-Interaktionen

Answer 2

Ti steht für Tumor induzierend, verursacht Wurzelhalstumor bei Pflanzen

Question 3

welche proteine sind an Integration der Phage Lambda in das E. coli Genom beteiligt?

Answer 3

DNA-Ligase (verknüft DNA-Lücken) und virale Integrase(baut dsDNA in Wirtsgenom ein)

Question 4

Beschreiben von klasse 1: zusammengesetztes transposon? Aufbau und Mechanismus und bsp

Answer 4

bildet RNA als zwischenstufe,
aus mehreren IS-Elementen, die zusätzliches Gen flankieren IR-IS-IR-Gen-IR-IS-IR,

Mechanismus: copy and paste, konjugiert über phosphordiesterbindung,

zB Kanamycin-Resistenzgen

Question 5

nennen Sie eine fluoreszierende Verbindung, die von bestimmten pseudomonas-stämmen hergestellt werden kann und ihre physikal. Funktion.

Answer 5

Pyoverdine (fluoreszierende Siderophore ), EisenIII(Fe3+) ist unlöslich
-> kaum Bioverfügbarkeit, durch komplexieren von Fe durch siderophore wird dieses dem Stoffwechsel verfügbar gemacht

Question 6

durch welche Mechanismen inserieren Bakteriophage Lambda und Mu ihr DNA?

Answer 6

durch mobile genetische Elemente:
Phage mu kann durch insertion zwischen zwei Teile eines Gens diese inaktivieren.

beide werden durch !nichthomologe Rekombination! ins Wirtsgenom inseriert, das bedeutet Die Virus-DNA wird komplett ins Genom inseriert (!Transposition!), die Wirts-DNA wird dadurch mutiert

-> Mu-Phage = Mutator (Phage erkennt Wirt durch seine spezifische glykoproteinschicht, Infektion durch Phagen-dsDNA, lysogener weg wird Genom still weiter repliziert, sobald bakterium lysiert
–> massive Verbreitung der phagenDNA):
Lambda kann ortsspezifisch sein, Mu hingegen zufällig

Question 7

welche vier Produkte bewirken ein positives MethylrotErgebnis?

Answer 7

saure Medabolite:

Formiat, Acetat, lactat, succinat

Question 8

Welches zwischenprodukt wird bei Formiat nachgewiesen?

Answer 8

Acetyl-CoA

Question 9

Produkt beider Gärungstypen?

Answer 9

gemischte Säuregärung: E. coli- Lactat, Acetat, Ethanol, Succinat, CO2

2,3-Butandiol-Gärung mit Acetoin als Zwischen-Produkt: R. terringena - 2,3-Butandiol, CO2, Ethanol, Formiat -> positives Voges-Proskauer-Ergebnis

(allerings sind beide enterobakterien?! Versteh das nicht, also keine garantie bei der antwort)

Question 10

2 Tests der IMViC-reihe bei denen Gärungstypen unterschieden werden können.

Answer 10

Methylrotprobe weist durch rote färbung saure gärungsprodukte nach

Voges-Proskauer-Reaktion (Acetoin-Test): weist Butandiolgärung durch rotbraune verfärbung nach

Question 11

Verwertung von aromaten, beispielorganismus, nachweißexperiment, Beschreibung, Produkte der beiden Varianten.

Answer 11

Wachstum auf benzoat:
kann für manche Spezies als einzige C und Energiequelle dienen,
zwischenmetabolit: catechol (Brenzkatechin)

-> vor Eintritt in TCA-zyklus erfolgt ringspaltung entweder (ortho) cis,cis-muconat zB bei P. Putida
und (meta)2-HMSA (2-Hydroxymuconatsemialdehyd) zB A. vinelandii

Danach werden diese Bakterien mit Catechol besprüht. Eine Gelbfärbung zeigt an, dass es Azotobacter vinelandii ist.

Question 12

was ist ein temperenter bakteriophage?

Answer 12

Diese Phagen lösen nach der Vermehrung nicht immer sofort das Bakterium auf und setzen sich frei, sondern bauen ihre DNA oftmals in die Bakterien DNA ein und lassen somit eine Replikation beider Nukleinsäuren zu.

Diesen Vorgang bezeichnet man als Lysogenie aus welchem der Phage jederzeit wieder austreten kann und dann den “normalen” Vermehrungszyklus fortsetzen kann

Question 13

a wofür steht Mu, b Auswirkungen im E. coli Genom c welche Mutationen werden verursacht?

Answer 13

a Mu=Mutator
b inaktiviert gen, wenn er in zufällige orte integriert ist, lässt sich replizieren- lysiert zelle- verbreitet sich
c transpostion -> genknockout

Question 14

a Experiment zum Nachweis von Bestandteilen der atmungskette b Erklärung c beispielorganismus

Answer 14

a oxidase test
auf Vorhandensein von cyt c oxidasereagenz (NNN’N-Tetramethyl-1,4-phenylendiamin + Ascorbat= Kovacsreagenz)
reagiert unter Reduktion von cyt c (da auf membranaußenseite für farbstoffe zugänglich) zu wursters blau = positiv zB azotobacter vinelandii

enterobakterien haben chinol-oxidase -> test negativ

Question 15

Welches Ereignis auf DNA Ebene initiiert den Transfer des F Plasmids in die RezepientenZelle?

Answer 15

Konjugation, DNATransfer an oriT initiiert

Question 16

Funktion des Rec A Proteins

Answer 16

homologe rekombination: stranginvasion und Bildung von heteroduplix

sos-reparatursystem: Inaktivierung des repressorproteins lexA durch spaltung

Question 17

warum ist BP Mu geeignet um bei E. coli Mutationen einzuführen?

Answer 17

durch Integration von PhagenDNA in die nukleotidsequenz eines Gens verliert diese Funktion. mutiertes wirtsgen hat leicht erkennbares merkmal

Question 18

konjukativer DNA Transfer

Answer 18

bezeichnet in derMikrobiologiedie Übertragung von Teilen des Genoms von einer Spenderzelle (Donor) auf eine Empfängerzelle (Rezipient) durch direkten Zellkontakt.

Question 19

Wie wird Kontakt für konjugation bei gram- Bakterien hergestellt?

Answer 19

Die Konjugation beigramnegativenBakterien wird vonPlasmiden, meist in sich geschlossenen DNA-Molekülen mit nicht essentiellen Genen, gesteuert.

Konjugative Plasmide (FPlasmid) tragen die spezifischen Informationen der Konjugationsmechanismen, d. h. die dafür codierenden Gene in dertra-Region(tra für Transfer), darunter eineRelaxasezum einzelsträngigen Schnitt der zu übertragenden DNA.

Question 20

Rolling Circle Prozess

Answer 20

beschreibt unidirektinale R/DNA-Replikation, wobei eine Vielzahl von Kopien von zirkuläre R/DNA (Plasmids, BPhagenGenom, VirenRNA) synthetisiert werden. 5 Schritte:

1. DNA wird eingeschnitten
2. 3’ Ende wird verlängert mit ungeschnittenen DNA als LeadingStrang, 5’Ende wird verlagert
3. verlagerte DNA =laggingStrang, via OkazakiFragmente wird DNA es.
4. komplette Replikation beider (ungeschnittener und verlagerten DNA)
5. verlagerte DNA zirkularisiert

Question 21

Def. genetische Kompetenz

Answer 21

Kompetenzist die Fähigkeit vonZellen, im umgebenden Medium frei vorhandeneDNAaufzunehmen; sie ist damit Voraussetzung für dieTransformationvon Bakterien.

Question 22

welche Mechanismen ist für Erzeugung von Mutationen durch BP verantwortlich? Beschreibung.

Answer 22

• Transduktion
  (1. allgemeine: fragmentierte bakt DNA statt PhagenDNA in die neuen Phagen eingebaut
  2. spezielle: beim herauslösen der PhDNA aus bakt. Genom arbeiten Ausschneidewerkzeuge nicht exakt -> Randgebiete der benachbarten Gene des Wirts werden mittransduziert)

-nicht homologe Rekombination:
(Phage erkennt Wirt anhand seiner Spezi. glykoproteinschicht, injektion des genoms. zufällige Mutation als folge diese transposition -> phage= mutator)

Question 23

Def. transposition.

Answer 23

Bezeichnet das “springen” eines Gens (Transposon), welches mittels der Transposase an eine andere Stelle der DNA kopiert oder herausgeschnitten und inseriert wird

replikativ: Kopieren des Transposons über RNA-Intermediat und Vermehrung des Transposons
konservativ: Herausschneiden des Transposons und Einfügen in eine andere Stelle

Question 24

Unterschied zw a allgemeiner und b spezieller Transduktion.

Answer 24

a allgemeine: beliebige bakterielle DNA statt PhagenDNA in die neuen Phagen eingebaut, eher selten

b spezielle: beim herauslösen der PhDNA aus bakt. Genom arbeiten Ausschneidewerkzeuge nicht exakt -> Randgebiete der benachbarten Gene des Wirts werden mittransduziert)

Question 25

Warum nach Infektion von E. coli-zellen mit Mu einmal Inkubation bei 42°C und einmal bei 30°C? Welche Auswirkung der jeweiligen Temperatur?

Answer 25

MuVermehrung wird durch einen temperaturabhängigen repessor kontrolliert.

bei 42°C: Repressor inaktiv -> Phagenvermehrung induziert, führt zur Lysis der wirtszellen
bei 30°C: Repressor aktiv, Phagen-DNA wird in Wirtsgenom eingebaut, Vermehrung des wirts mit PhagenDNA im Genom (temperente phage)

Question 26

3 natürliche Mechanismen des Gentransfers

Answer 26

Konjugantion:
DNAÜbertragung durch Zellkontakt über pilus ( undidirektionale übertragung von Donor F+ auf Rezeptor F-), durch relaxase iniziiert,

Rolling Circle übertragung

Transduktion:
über Phagen (allgemein und speziell) /

transformation:
nicht virale Übertragung freier DNA in kompetente bakterienzeĺlen.

Question 27

IMViC-reihe: wofür stehen Kürzel?

Answer 27

Indolbildung auf Tryptophan (Kovacsreagenz)
MethylrotPrope (mit Methylrot)
Voges-Proskauer-Reaktion
i ist ein füllsel zur besserem aussprache
Verwertung von Citart (Catechol)

-> zur Differenzierung innerhalb von enterobakterien

Question 28

welcher DNA Abschnitt muss auf einem mobilisierbaren plasmid zwingend enthalten sein damit konjugative Übertragung möglich ist?

Answer 28

Tra Region: Gene für den konjugativen Transfer

Ori T: Origin of transfer

Question 29

a direkte und b indirekte methode zur Bestimmung von lebendzellzahl und gesamtzellzahl?

Answer 29

a mikroskopisches zählverfahren: mithilfe der petroff-hausser-zählkammer über verdünnungsreihe

b spektroskopisches verfahren: Messung Der optischen Dichte.

Question 30

methylrotTest

Answer 30

ph-Test auf saure gärungsprodukte (Formiat, Acetat, lacht, succinat), ph-Indikator: bei ph 4,4 rot/ 6,2< gelb-orange

Question 31

wie isoliert man die auxotrophen Mutanten?

Answer 31

auxotroph: können bestimmte Nährstoffe nicht selbst synthetisieren / Isolation dieser durch: Ausstreichen auf 2 Platten (GN:Minimalmedium und LB)-> auf LB wachsen alle und GN keine auxotrophen Mutanten
- > Die Differenz ist die Anzahl der auxotrophen

Question 32

Wirkung von lysozym, SDS, NaCl und Ethanol bei der Isolierung von DNA

Answer 32

lysozym: Abbau der Zellwand, Wassereintritt, Platzen der Zelle

SDS: Solubilisierung der Phospholipide und Proteine der Zytoplasmamembran: Vollständige Lyse der Zelle

NaCl: Abtrennung von Proteinen und lipiden (NaOH denaturiert Proteine)

Ethanol: Fällung der DNA