VL 4: Verpackung und Lokalisation des genetischen Materials

Question 1

Topoisomerasen

Answer 1

Enzyme, die die Topologie der DNA verändern

Question 2

Topoisomerasen Typ IA

Answer 2

schneiden einen der
beiden Einzelstränge und führen den anderen durch
die Lücke

verändern die Linking number in Einerschritten

Question 3

Topoisomerasen Typ IB

Answer 3

wirken als „Drehgelenk“

Topo IB relaxieren (-) und (+) supercoils

Question 4

Genomgrößen

Answer 4

Mensch: 3.27 *10^9 Baasenpaare

E.Coli: 4,6 Mio

Hefe: 20 Mio

Question 5

Struktur Genom E.Coli

Answer 5

superspiralisierte DNA-Schleifen um den zentralen Proteinkern

hoch organisiert

Question 6

Aufbau menschl. Genom

Answer 6

3% kodierender Bereich:
Exons und verwandte Sequenzen

60% außergenische DNA:
Satelliten-DNA (hoch-repetitiv)
Mittel-repetitiv:
Mikrosatelliten-DNA
Minisatelliten-DNA
Transposons
LINES
SINES

Question 7

Zustand eines Chromosoms in der Interphase

Answer 7

liegt als Chromatin (aufgelockert) vor

Ist in Chromosomenterritorien untergliedert

Question 8

Histone

Answer 8

Proteine, und die die DNA gewickelt ist

Question 9

Wie ist ein Nukleosom aufgebaut?

Answer 9

bestehen aus einem Kern von 8 Histonproteinen

2 Moleküle H2A
2 Moleküle H2B
2 Moleküle H3
2 Moleküle H4

N-terminaler schwanz der Histone zeigt aus Nukleosom (Histon-Octamer + DNA) raus

um das Histon-Octamer ist die DNA gewickelt: 146 bp = 1,7 Windungen

DNA auf Histonen: core-DNA

DNA zwischen Histonen: linker-DNA

Question 10

Verpackung von DNA in Chromosomen

Answer 10

DNA wird um Histone gewickelt (Nukleosom)

Bindehistone (H1) falten die Nukleosome enger (binden im Bereich des Austritts der DNA aus dem Nukleosom)

sind in DNA-Loops am DNA-scaffold angeordnet

Question 11

inwiefern können Nukleosomen ihre Lage verändern?

Answer 11

die Histomere können an der DNA entlangfahren wie ein “Jojo”

es kann zum Transfer von DNA-Strängen kommen

Question 12

Histone werden an ihren N-Termini modifiziert

Answer 12

Modifikation ist reversibel.

P = phosphorylierung (verfestigt)
A = Acetylierung (lockert auf)
M = Methylierung (verfestigt)
U = Ubiquitinylierung (verfestigt)

Histoncode (oder auch epigenetischer Code)

Question 13

Topoisomerasen vom Typ II

Answer 13

Schneiden einen Doppelstrang und führen den anderen durch die Lücke

Bestehen aus mehreren Untereinheiten und brauchen ATP

Ändern die Linking Number in zweiter Schritten

können verschiedene topologische Strukturen auflösen

Question 14

Was ist der Großteil der repetitiven DNA?

Answer 14

SINE (28 %), LINE (43%), Transposons (6 %)

Question 15

Wie ist ein Chromosom aufgebaut?

Answer 15

Es besteht aus:
- 2 Schwesterchromatiden, die durch ein Centromer(Verteilung) verbunden sind

Jedes Chromatid enthält:
1 NOR (wichtig für Nucleolus, rRNA, Ribosomenbildung)
2 Telomere (Stabilität, besondere Replikation)

Question 16

Was sind Centromere? Wofür braucht man sie?

Answer 16

Zentromere werden für die Anheftung von Mikrotubuli bei der Mitose benötigt.
Centromere sind artspezifisch.

Question 17

Was passiert bei der Abspaltung der Schwesterchromatiden während der Mitose?

Answer 17

In der Prophase bleiben Schwesterchromatide durch Cohesine Während der Kondensation werden
Benachbarte Loops durch Condensine verbunden.
Die Cohesine werden vom Übergang von der Meta- zur Anaphase gespalten.
Die Condensine sind während der Spaltung in der Anaphase nicht betroffen.

Question 18

Wie können Nukleosomen positioniert werden?

Answer 18

• passives Freihalten durch an die DNA angelagerte Proteine
• Proteine können auch Nukleosomen aktiv in einer bestimmten Position halten
• Die DNA kann sich am Histon drehen

Question 19

Der Histoncode bedingt die Ausbildung der Chromatin struktur

Answer 19

kondensiertes Chromatin (30nm):

• H-Methylierung
• H-Deacetylierung
• DNA-Methylierung

offenes Chromatin (10nm):

• H-Demethylierung
• H-Acetylierung
• Verlust von Histonen

Question 20

Was ist das H1

Answer 20

Es ist das Linkerhiston, welches

• im Bereich der des Austritts der DNA bindet
• und damit zur Kompaktierung des Chromatins führt

Question 21

Welches Enzym kann bei Bakterien aktiv Superhelikalität einführen?

Answer 21

Gyrase

Question 22

Zustand des Chromatins in der Meiose/Mitose ?

Answer 22

In kondensierten Chromosomen

Question 23

Kinetochore

Answer 23

Aus Proteinen bestehende Auflagerungen an der Chromosomenoberfläche, die den jeweiligen Spindelpolen zugewandt sind. Dort sind die Spindelmikrotobuli mit den Chromosomen verknüpft.
In dem Bereich des kinetochors ist H3 durch CENP-A ersetzt.

Question 24

Typische Struktur eines Telomers

Answer 24

Eine Schlaufe, in der das überstehende 3’Ende in einem D-Loop mit dem eigenen Strang verknüpft ist.