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Mikrobiologie 2 > Stoffwechsel/Reize (Berg) > Flashcards

Stoffwechsel/Reize (Berg) Flashcards

1
Q

Erkläre ein Zweikomponentensystem

A

Sensorkinase mit Sensordomäne an Außenseite erkennt Reiz - Kinase (Transmitter-) Domäne innen an His-Rest mit ATP autophosphoryliert, P wird auf Asp-Rest des Response-Regulators übertragen (aktiviert) - HTH-Domäne bindet an Zielgen

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2
Q

Was ist die Funktion von Zweikomponentensystemen?

A

Umweltreize erkennen und verarbeiten

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3
Q

Was ist die Aufgabe des Env/Z-OmpR-Zweikomponentensystems? welche beiden Komponenten gibt es?

A

Reguliert Porinsynthese, EnvZ ist Histidinkinase an innerer Membran, OmpR ist Antwortregulator

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4
Q

Wenn EnvZ phosphoryliert wird, welche Porine werden dann gebildet unter welchen Bedingungen?

A

OmpC (geringe Permeabilität z.B. von Gallensäuren, weniger von z.B. Glucose), bei hoher Salinität und hoher T (Gastronintestinaltrakt)

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5
Q

Beispiele für weitere Zweikomponentensysteme

A
  • Uptake of Hexose Phosphate bei Reiz durch Glu6P

- bei O-Mangel: Cytochrom-d-Oxidase, Succinatdehydrogenase

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6
Q

Welches Enzym setzt ATP zu cAMP um?

A

Adenylatcyclase

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7
Q

Erkläre das Phosphotransferase-System

A
  • PEP zu Pyruvat phosphoryliert EI, das HPr, dann EIIA phoshoryliert
  • bei Glucose: EII A phosphoryliert EIIBC (Glucoseaufnahme), das Glucose phosphoryliert, EII A ohne P hemmt die Aufnahme von anderen Kataboliten als Glucose
  • ohne Glucose: E II A bleibt phosphoryliert und aktiviert so Adenylatcyclase (Verwertungsgene von anderen Kataboliten werden angeschaltet)
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8
Q

Wie wird das Laktoseoperon transkriptionell reguliert (Glucoserepression erklären)?

A

CRP bindet cAMP bei Abwesenheit von Glucose, CRP/cAMP-Komplex bindet an Aktivatorbindungsstelle und stimuliert Transkriptionsstart

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9
Q

Wie wird das Laktoseoperon transkriptionell reguliert (Laktoseinduktion erklären)?

A

Lac1-Repressor wird von Induktor (z.B. Laktose) gehemmt (Derepression)

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10
Q

Wann werden die Laktoseverwertungsgene effektiv translatiert (wann ist das Laktose-Operon aktiv?)

A

bei Anwesenheit von Lactose und fehlender Glucose

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11
Q

Erkläre Diauxie und den Wachstumsverlauf bei Glucose und Lactose im Medium, sowie den Verlauf des beta-Galaktosidase-Gehalts!

A

Glukose unterdrückt Synthese der beta-Galactosidase, zuerst Anstieg (Wachstum auf Glucose), ist Glucose verbraucht, lag-Phase, wenn beta-Galactosidase synthetisiert wird, dann etwas langsameres Wachstum auf Lactose

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12
Q

Unterschied bei der Katabolitregulation in grampositiven Bakterien/wie läuft der Mechanismus ab? Was ist das Ergebnis?

A
  • EIIA ist Domäne des Glucose-Carriers
  • Repressor ist CcpA, wird von HPr-Protein kontrolliert
  • HPr-Protein wird von HPr-Kinase phosphoryliert, wenn F16BP da ist (hohe glykolytische Aktivität)

-> die Gene für die Verwertung anderer Kohlenstoffquellen werden reprimiert, solange Glucose/Fruktose (leicht verwertbare Kohlenstoffquellen) vorliegen

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13
Q

Welche Gene werden während der stringenten Antwort von wem aktiviert und warum?

A

Alarmone aktivieren die biosynthetischen Operons für bestimmte Aminosäuren/katabolische Operons, die Vorläufer der Aminosynthese bilden

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14
Q

Welche Gene werden während der stringenten Antwort von wem gehemmt und warum?

A

Synthese von rRNA und rRNA (binden an RNA-Polymerase und verhindern Transkription der Gene für RNAs), hemmt auch Initiation DNA-Synthese, Zellteilung, verlangsamt Zellhüllbestandteilsynthese

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15
Q

Wie werden die Alarmone ppGpp und pppGpp synthetisiert?

A

Protein RelA (überträgt zwei Phosphatgruppen auf GDP/GTP mit ATP) - mit Ribosom verknüpft und wird auf Signal des Ribosoms wenn unbeladene tRNA gebunden ist, aktiviert

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16
Q

Was ist stringente Kontrolle generell?

A

globale Kontrolle bei plötzlicher Änderung des Mediums (AS/Energie-Mangel): RNA-Synthese hören fast sofort auf, Protein- und DNA-Synthese werden heruntergeschraubt, verringerte Wachstumsgeschwindigkeit, angepasste RNA-Synthese

17
Q

Was macht das SPOT-Protein?

A

synthetisiert auch ppppGpp/ppGpp bei generellen Mangel (Hunger-) und Stress-Situationen

18
Q

Wie werden die Reaktionen der stringenten Kontrolle bei Wegfall der induzierenden Bedingungen aufgehoben?

A

in SpoT ist 3’ Phosphataseaktivität, die ppGpp wieder abbaut

19
Q

Sauerstoffstimulon in E.coli

A
  • Stimulon besteht aus aus FNR (Fumarat-Nitrat-Reduktase)-Regulon und ArcBA (Aerobic respiratory control)-Regulon
  • FNR aktiviert bei Anaerobiose Expression von Genen des anaeroben Stoffwechsels (z.B. Fumarat-Reduktase)
  • ArcBA reprimiert unter Anaerobiose Gene des aeroben Stoffwechsels (z.B. Succinat-Dehydrogenase - Citratzyklus)
20
Q

Wie wird bei FNR der Sauerstoff wahrgenommen?

A
  • bei Sauerstoff liegt Eisen-Schwefel-Domäne als Monomer vor und ist inaktiv
  • bei anaeroben Bedingungen wird es zum Homodimer und kann transkriptionelle Kontrolle vornehmen
21
Q

Generelle Stressantwort durch sigma S

A
  • Konzentration von sigma S wird durch das Nährstoffangebot und Stressfaktoren bestimmt und auf Transkriptions- Translations- und Proteinebene geregelt
  • die abhängigen Gene werden transkribiert (gewaltige Änderungen wie kleinere Zellen, Adhäsionsvermögen nimmt zu, Resistenzen gegen Hitze/Salz nehmen zu..)
22
Q

Wie wird sigma S abgebaut?

A

Rssb ist phosphoryliert und bildet Komplex mit sigma S und Protease (baut sigma unter ATP-Verbrauch ab)
-> bei Stress: wird Rssb nicht phosphoryliert und so sigma nicht abgebaut

23
Q

Welche Regulons wirken wie bei oxidativem Stress?

A

OxyR-Regulon: Cysteinreste, die von H2O2 zu Disulfid oxidiert werden, dann werden Enzyme induziert, die Oxidanzien zerstören (z.B. Katalase)
SoxRS-Regulon: erkennt O2- als Reiz, Fe2S2-Zentren werden oxidiert, sodass Gene für z.B: Superoxid-Dismutase aktiviert werden

24
Q

Was machen Hitzeschockproteine?

A
  • Chaperone binden an Proteine, die partiell denaturiert wurden: verhindert weitere Denaturierung und stimulieren Rückfaltung
  • denaturierte Proteine werden abgebaut/Neusynthese nach Hitzeschock wird eingeleitet
25
Q

Erkläre das RNA-Thermometer bei der Hitzeschockantwort

A

mRNA bildet Sekundärstrukturen aus, sodass RIbosom nicht binden kann. Bei höherer Temperatur schmilzt die Struktur und Ribosomen können mRNA translatieren (sigma32-Faktor hilft RNA-Polymerase bei Initiation der Translation von Hitzeschockgenen

26
Q

Wie wird sigma32 bei der Hitzeschockantwort wieder abgebaut?

A

Proteine der Chaperonmaschinerie sind bei Hitzeschock beschäftigt, denaturierte Proteine zu falten und bauen so sigma nicht mehr ab. Hört der Hitzeschock auf, bauen sie sigma wieder ab

Mikrobiologie 2 (10 decks)

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