Vollmodul Flashcards
Definieren Sie SRY, Zentromer, Mitose, cDNA, TERT, Heterochromatin
SRY; sex determining region on Y gene; codiert für den Testes-determining factor (TDF) und ist somit geschlechtsbestimmend (bei Säugetieren?)
Zentromer; Bereich eines Metaphase-Chromosoms, der die beiden Schwesterchromatiden verbindet. Bereich mit hochkondensierter DNA an dem sich die Kinetochoren ausbilden
Mitose; Kernteilung, bei der die beiden Schwesterchromatiden eines Chromosoms auf die beiden Tochterkerne verteilt werden
cDNA; complementaryDNA = DNA die mittels des Enzyms reverse Transkriptase aus einem RNA-Template hergestellt wurde
TERT; Telomerase reverse transcriptase = katalytischer Subkomplex der Telomerase
Heterochromatin; kondensiertes Chromatin, durch Bindung von Heterochromatinfaktoren und DNA-Methylierung „enger gestapelte“ und dadurch für Transkription schwerer zugängliche, tendeziell repressierte und genärmere Bereiche der DNA
! VL 8 Mit HWÄ Prozent der heterozygote Genotyp in Europa berechnen, vorgegeben irgendwelche Krankheiten 1:10000 homozygot; warum variiert sich das bsp. in Zypern 14,3%, Sardinien 10% so was… wissenschaftliche Begründung. (wahrscheinlich Phenylketoneurie, beispiel aus VL)
HWÄ: p² + 2pq + q² = 1 [mit Anteilen der Population; p²=f(AA) 2pq=f(Aa) q²=f(aa)]
Phenylketoneurie tritt bei homozygot rezessivem Genotyp auf, das heißt q²=f(aa)=1:10000
Also q=√(1/10000) = 0,01
Außerdem gilt p + q = 1 p = 1 – q = 1 – 0,01 = 0,99
Nun lässt sich das Vorkommen der heterozygoten errechnen mit 2pq = 2 * 0,99 * 0,01 = 0,0198
Also sind 1,98% der Europäer heterozygot.
In Zypern/ Sardinien gibt es wahrscheinlich deshalb Abweichungen von diesem Wert da diese Gebiete irgendwann von kleinen Gruppen besiedelt wurden (Gründereffekt) und es somit durch verhältnismäßig kleine Populationsgrößen zu einer zufälligen Fixierung von Allelen in der Population kam (random drift).
Sie haben ein Protein/gen während des Zellzyklus lokalisiert, jetzt wollen sie seine Funktion herausfinden. Welche Experimente können sie dafür durchführen? Erläutern.
- Das Gen ausschalten (Knock-out durch homologe Rekombination) und schauen, wie sich dies auf den Phänotypen auswirkt?! Wird zumindest so in VL5 1:07:56 erwähnt. Nachteile: bei essentiellen Genen wird der mutierte Organismus nicht überleben, hohe Wahrscheinlichkeit für off-target Effekte
- Einschleusen von siRNAs und schauen, wie das Gen herunterreguliert wird/ was für Effekte auftreten (RNA-Interferenz).
- Am besten: Das Gen mittels Genome Editing gezielt mutieren (Allele generieren) und Auswirkungen betrachten. Dies wurde erst möglich durch Techniken des Genome-Editing (Zinkfinger, TALEN bzw. CRISPR-Cas -> state of the art!)
VL3 Was ist eine Genbank, wie wird sie zusammengestellt, wofür ist sie gut? Zeichnen.
Eine Genbank ist eine Sammlung von DNA-Fragmenten die das gesamte Genom (Transkriptom) eines Organismus repräsentieren, und dies in einem geeigneten Vektor.
Hierfür wird DNA mittels Restriktionsenzymen in viele Fragmente zerschnitten und in geeignete Vektoren kloniert (z.B. Plasmide), welche wiederum in Bakterien eingebracht werden.
So liegen die Fragmente in einer gentechnisch gut zu bearbeitenden Form vor.
Es gibt genomische und cDNA-Genbanken – cDNA wird mittels reverser Transkriptase aus RNA hergestellt und repräsentiert daher nicht das gesamte sondern nur das Transkriptom.
Nützlich sind Genbanken;
- zur Isolierung eines Gens, bei unbekannten Organismen (z.B. für PCR), oder unvollstädiger Sequenzinformation
- finden der zu einer cDNA passenden genomischen Sequenz
- Isolieren eines homologen Gens
- wenn Proteinsequenz bekannt; Isolation der DNA-Sequenz des Gens
-> Karteikarte
VL 7 Sie wollen bestimmen, wie stark ist ein Merkmal genetisch bedingt, welches Experiment machen sie dafür? Ablauf erklären.
Zwillinigsstudie: Vergleich der Phänotypen monozygoter und dizygoter Zwillinge. Monozygote sind eineiig also genetisch quasi identisch, dizygote sind praktisch Geschwister, die zur selben Zeit im Mutterleib heranwachsen. Anhand dessen kann die Erblichkeit (Konkordanz) für die verglichenen Phänotypen statistisch abgeschätzt werden.
VL 7 Wie stark ist BMI genetisch bedingt; wie stark ist die Augenfarbe genetisch bedingt? Wie viele Gene bestimmen die Augenfarbe?
BMI; Männer: 0.65 – 0.84, Frauen: 0.64 – 0.79
Augenfarbe; 0.98
Gene für Augenfarbe: mindestens 3 verschiedene Gene; darunter die diploiden bey2 und gey + weitere die für Schattierungen und die Regulation der Expression verantwortlich sind (Quelle Wikipedia)
VL9 Mit Zeichnung die Geschlechtsbestimmung bei Drosophila erklären.
Mensch: nicht Zellautonom
- XX -> Ovarien -> Östrogen -> weibliche Gene und Differenzierung der Genitalien
- XY -> SRY (=TDF) -> Testes -> Testosteron -> männliche Gene und Genitalien, sowie Induktion der Degeneration weiblicher Geschlechtsorgane
Drosophila: Zellautonom
- Regulation über Numerator/Denominator – Verhältnis
- bei Weibchen sorgt (sisA,da)/dpn = 1 für Stimulation des PE Promotors des sxl-Gens ( TFs/Repressor)
- sxl (sex-lethal) -> tra -> dsx
3. C.elegans: Zellautonom
- Regulation über Numerator/Denominator – Verhältnis
- (sex1 (DNA b.Repressor),Fox1 (RNA b.Protein))/(sea1 (TF)) = 1 führt zu Hermaphroditen -> wenig xol-1
- bei Männchen viel xol-1
Siehe Karteikarten..
VL 2 PCR schematisch darstellen, typische Temperatur bei Denaturierung und bei Extension nennen.
Denaturierung: 94°C, Annealing: 50°C und Verlängerung 72°C
Schema -> Karteikarte
Welches Enzym kann keine Phosphodiesterbindung herstellen (multiple choice)?
Phoshpodiesterbindungen bilden den Zusammenhalt im Rückgrat von DNA und RNA (Wikipedia). Sie entstehen also bei der Kettenverlängerung im Zuge der Transkription von RNA bzw. Replikation der DNA. Enzyme, die diese Bindung herstellen können, sollten demnach die DNA abhängige DNA Polymerase III und die DNA abhängige RNA Polymerasen I, II & III, sowie reverse Transkriptasen & Ligasen sein. Außerdem Topoisomerasen? Diese spalten und Verknüpfen Phosphorsäreesterbindungen des Phosphat-Rückgrats..
