Zellbio SS2016 1.Termin

Question 1

Unterstreichen Sie in den geschweiften Klammern alle richtigen Aussagen. (1) Viele Proteine, die in den Zellkern gelangen, besitzen ein NLS (nuclear localization signal), das nach erfolgtem Transport {abgespalten | nicht abgespalten } wird. (2) Kerntransportrezeptoren, die dem Import von Molekülen in den Zellkern dienen, binden ihr Cargo in { Gegenwart | Abwesenheit } von RanGTP. (3) Der Transport von RanGDP über die Kernpore erfolgt { ausschließlich durch Diffusion des monomeren Moleküls | ausschließlich im Komplex mit NTF2 | auf beiden Wegen }. (4) Der Transport der meisten mRNPs durch die Kernpore erfolgt { unter Beteiligung von ATP | mittels Motorproteinen | durch Diffusion }.

Answer 1

Lösung: (1) nicht abgespalten (2) Abwesenheit (3) auf beiden Wegen (4) unter Beteiligung von ATP / durch Diffusion (warum?)

Question 2

a) Welche zwei Moleküle sind am Aufbau elastischer Fasern beteiligt ? b) Welche extrazellulär erfolgende Modifikation sind charakteristisch für diese Fasern? c) Gibt es eine vergleichbare Modifikation in Kollagenen

Answer 2

Lösung: a) Fibrillin/Elastin b) Crosslinking von Lysinresten und Glutaminsäure resten (VL 3.1 folie 89) durch transglutaminase c) Ja, kovalentes Crosslinking via Lysyl Oxidase

Question 3

Nennen Sie fünf Beispiele für in der Regel posttranslational erfolgende interne Modifikationen an Polypeptiden

Answer 3

Lösung: Methylierung an Aminogruppen (His) N-Phosphorylierung (His) O-Phosphorylierung (The, Ser) S-Nitrosylation Acylation

Question 4

Unterstreichen Sie in den geschweiften Klammern alle richtigen Aussagen. (1)Bei der Bildung eines COP-II-Vesikels können als Cargo {neu synthetisierte Membranproteine | KDEL-Rezeptoren | das Translokon des ER } mit verpackt werden. (2)Die Krümmung der Lipidmembran bei der Vesikelbildung wird vermutlich durch { halbmondförmige periphere Membranproteine | Änderungen in der Lipidzusammensetzung | extensive Zuckermodifikation von Lipiden } unterstützt. (3)Das Auflösen des SNARE-Komplexes { benötig ATP | erfolgt unmittelbar vor der Fusion des Vehikels mit der Membran | wird durch Arf-Proteine gesteuert }.

Answer 4

Lösung: (1) neu synthetisierte Membranproteine / KDEL-Rezeptoren (2) halbmondförmige periphere Membranproteine / Änderungen in der Lipidzusammensetzung (3) benötigt ATP

Question 5

Ergänzen Sie bzw. unterstreichen Sie in den geschweiften Klammern alle richtigen Aussagen. (1) Das 20S Proteasom der Eukaryoten enthält ….. (Anzahl) { identische | unterschiedliche } ß-Untereinheiten. (2) Das gesamte 20S Proteasom besitzt ….. (Anzahl) katalytische Zentren, die die proteolytische Aktivität vermitteln. (3) Die durchschnittliche Länge der erzeugten Peptide beträgt …… (Anzahl) Aminosäuren. (4) Die alpha-Untereinheiten sind { ATPasen | GTPasen | keine NTP-hydrolysierenden Enzyme }.

Answer 5

Lösung: (1) 7 / unterschiedliche (2) 2 * 3 = 6 (3) 7-8 (4) keine NTP-hydrolysierenden Enzyme

Question 6

a) Definieren Sie den Begriff “Zellkompartiment”! b) Definieren Sie den Begriff “Organelle”!

Answer 6

Lösung: a) membranumschlossener Raum mit speziellen Muster an Proteinen und speziellem Set biochemischer Reaktionen b) Struktur mit spezieller Funktion, die nicht de Novo entsteht (vererbt), kann kein, ein oder mehrere Kompartimente umfassen

Question 7

Unterstreichen Sie in den geschweiften Klammern alle richtigen Aussagen. (1) Proteinalterung beruht unter anderem auf folgenden chemischen Prozessen {Deaminierung | Hydrolyse von Peptidbindungen | Glykosylierung}. (2) Immunoproteasomen können folgende Besonderheiten aufweisen: {einen 11S regulatorischen Komplex | eine Immunountereinheit des Lid-Teils des 19S Komplexes | eine Immuno-B1-Untereinheit des 20S Komplexes} (3) E3-Enzyme {haben immer ein für die Ubiquitinylierung essentielles Cystein | können heteromere Proteinkomplexes sein | kommen in der Regel als Teil eines E2-E3 Multidomänenproteins vor}. (4) Polyubiquitinketten {dienen immer als Signal für den Abbau durch das Proteasom | können durch Nutzung unterschiedlicher Lysine für die Verknüpfung in unterschiedlichen Konformationen vorliegen | können unterschiedliche Längen aufweisen}.

Answer 7

Lösung: (1) Deaminierung / Hydrolyse von Peptidbindung (2) einen 11S regulatorischen Komplex / eine Immuno-B1-Untereinheit des 20S Komplexes (3) können heteromere Proteinkomplexe sein / kommen in der Regel als Teil eines E2-E3 Multidomänenproteins vor (4) können durch Nutzung unterschiedlicher Lysine für die Verknüpfung in unterschiedlichen Konfirmationen vorliegen / können unterschiedliche Längen aufweisen

Question 8

Unterstreichen Sie in den geschweiften Klammern alle richtigen Aussagen. (1) Die Formierung von Disulfidbrücken sekretorischer Proteine erfolgt in der Regel im {ER | im cis-Golgi | im medial Golgi}. (2) Die Disulfidbrücken bilden sich nur {in Gegenwart von PDI | bei entsprechendem Redoxpotential | bei Anwesenheit von ATP}. (3) Wenn Proteine eine Disulfidbrücke besitzen, die ein inkorrektes Konformer stabilisiert, {werden die Proteine im Lysosom abgebaut | kann die Disulfidbrücke umgelagert werden | kommt es in der Regel zur Bildung von Aggregaten}.

Answer 8

Lösung: (1) ER (2) in Gegenwart von PDI (nicht nur) (3) kann die Disulfidbrücke umgelagert werden

Question 9

Unterstreichen Sie in den geschweiften Klammern alle richtigen Aussagen. (1) Calnexin bindet bevorzugt an Substrate mit {N-linked Glykosylierung | O-linked Glykosylierung I GPI-Ankern}. (2) Calnexin ist {eine ATPase | eine GTPase | keines von beiden}. (3) Der in der UPR involvierte ATF6-abhängige Signaltransduktionsweg umfasst als Schritte {den Export eines Faktors aus dem ER in den Golgi | die Autophosphorylierung eines Membranrezeptors | das Trimmen durch eine Intermembranprotease}.

Answer 9

Lösung: (1) N-linked Glykosylierung (2) keines von beiden (3) den Export eines Faktors aus dem ER in den Golgi / das Trimmen durch eine Intermembranprotease

Question 10

Kreuzen Sie jeweils “ja” oder “nein” an! (1) Falsch gefaltete Proteine werden oft im ER zurückgehalten. Die wichtigste Ursache dafür ist, dass sie auf Grund der falschen Konformation nicht von den für den Transport in den Golgi erforderlichen Rezeptoren erkannt werden. (2) Der Abbau falsch gefalteter Proteine des ER erfolgt in der Regel über das Proteasom. (3) Die Akkumulation von falsch gefalteten Porteinen und die Überladung des ER mit richtig gefalteten Proteinen induzieren unterschiedliche Signalkaskaden. (4) Die Aktivierung des sterol response pathways erfordert keinen funktionierenden Transport vom ER zum Golgi.

Answer 10

Lösung: (1) nein (2) ja (3) ja (4) nein

Question 11

Kreuzen Sie jeweils “ja” oder “nein” an! (1) Cadherine sind Bestandteile der tight junctions. (2)Integrine sind an der Formierung von Hemidesmosomen beteiligt. (3) Gap junctions blockieren den parazellulären Transport in Epithelien. (4) Connexine sind Bestandteile der gap junctions. (5) Desmosomen koppeln Intermediärfilamente benachbarter Zellen.

Answer 11

Lösung: (1) nein (2) ja (3) nein (4) ja (5) ja

Question 12

Was sind “Clearing chaperone”?

Answer 12

Lösung: Clearing Chaperone sind HSP100 und AAA-Proteine, die in der Auflösung von Aggregaten involviert sind.

Question 13

Der APC (anaphase-promoting complex) kann durch Interaktion mit den Proteinen Cdc20 und Hct1 aktiviert werden. Kreuzen Sie jeweils an, für welchen der beiden Proteinkomplexe die folgenden Aussagen zutreffen. (1) wird vom M-CdK-Komplex phosphoryliert (2) wird durch den M-CdK-Komplex aktiviert (3) hemmt den M-CdK-Komplex (4) spaltet das Protein Securin durch Proteolyse (5) spielt eine wichtige Rolle beim Spindelanheftungs Kontrollpunkt

Answer 13

Lösung: Cdc20-APC: (1) (2) (3) (5) Hct1-APC: (1) (3)

Question 14

Nennen Sie vier Proteine, die an der Durchschnürung einer eukaryotischen Zelle während der Zytokinese beteiligt sind.

Answer 14

Lösung: Septin Myosin II Formin Actin ( oder Dynamin / Syntaxin / ESCRT III)

Question 15

Unterstreichen Sie in den geschweiften Klammern alle richtigen Aussagen. (1) Die Länge des Zellzyklus beträgt bei der Spalthefe Schizosaccharomyces pombe etwa { 2-3 Stunden | 6-10 Stunden | 1 Tag}. (2) Die durchschnittliche Länge des Zellzyklus der Hefezellen in einer Kultur ist am ehesten mit {der Generationszeit | der Teilungsrate | der Wachstumsgeschwindigkeit | der Lebensdauer} dieser Hefekultur vergleichbar. (3) Im Zellzyklus der Sprosshefe Saccharomyces cerevisiae ist {eine | keine} deutliche G2-Phase zu erkennen.

Answer 15

Lösung: (1) etwa 2-3 Stunden (2) der Generationszeit (3) keine

Question 16

Die Proteine Cdc25 und Wee1 spielen eine wichtige Rolle bei der Regulation der M-Cdk Aktivität. Kreuzen Sie jeweils ,ja” oder ,,nein” an. (1) Eine erhöhte Cdc25-Aktivität führt zu einer gesteigerten Zellteilungsrate. (2) Cdc25 aktiviert den M-Cdk-Komplex durch Dephosphorylierung. (3) Cdc25 wird durch Phosphorylierung aktiviert. Diese Aktivierung kann durch den aktivierten M-Cdk-Komplex erfolgen, wodurch eine positive Rückkopplung entsteht. (4) Wee1-Inaktivierung führt zur Steigerung der Zellteilungsrate. (5) Wee1 inaktiviert das Protein Cdc25.

Answer 16

Lösung: (1) ja (2) ja (3) ja (4) ja (5) nein

Question 17

Welche Aussagen sind richtig? Kreuzen Sie jeweils „ja“ oder ,,nein“ an. (1) Die Freisetzung von Cytochrom c aus den Mitochondrien erfolgt direkt durch Caspasen, die aus inaktiven Procaspasen entstehen. (2) An der Freisetzung von Cytochrom c aus den Mitochondrien sind Proteine der Bcl-2-Familie beteiligt. (3) Alle bisher bekannten Proteine der Bcl-2-Familie besitzen eine pro apoptotische Aktivität und verstärken somit die Apoptose. (4) Für die Bildung des DISC (death inducing signalling complex) ist die Freisetzung von Cytochrom c aus den Mitochondrien eine wichtige Voraussetzung (5) Das Fas-Protein ist eine Rezeptor-Tyrosinkinase, die den MAP-Kinase-Weg aktiviert und so die Transkription von proapoptotischen Genen steigert. (6) Aktivierte Fas-Proteine interagieren mit Adaptermolekülen, so dass Procaspasen gebunden werden können, die sich dann durch Autoproteolyse in aktive Caspasen umwandeln.

Answer 17

Lösung: (1) nein (2) ja (3) nein (4) nein (5) nein (6) ja

Question 18

Kreuzen Sie jeweils „ja“ oder ,,nein” an. (1) G-Protein-gekoppelte Rezeptoren benötigen immer trimere G Proteine für die Signalweiterleitung. (2) Trimere G-Proteine können nur über ihre alpha-Untereinheit Signale weiterleiten. (3) Aktivierte alpha-Untereinheiten der trimeren G-Proteine wirken immer aktivierend auf die Zielproteine. (4) Die kleine GTPase RAS ist kein trimeres G-Protein.

Answer 18

Lösung: (1) nein (2) nein (3) nein (4) ja

Question 19

Das Lücken-Gen (gap gene) Krüppel spielt eine wichtige Rolle bei der Spezifizierung der anterior-posterioren Achse bei Drosophila. Welche Aussagen sind richtig? Kreuzen Sie jeweils „ja“ oder ,,nein” an. (1) Produkte der maternalen Gene regeln die Expression von Krüppel. (2) Krüppel wird alternierend in Parasegmenten entlang der anterior posterioren Achse exprimiert. (3) Produkte der homeotischen Gene regeln die Expression von Krüppel. (4) Krüppel wird nur im dorsalen Bereich des Embryos exprimiert. (5) Krüppel wird entlang der anterior-posterioren Achse in einem bestimmten Bereich bzw. bestimmten Bereichen exprimiert. (6) Eine Mutation im Gen Krüppel wird auch als homeotische Mutation bezeichnet.

Answer 19

Lösung: (1) ja (2) nein (3) nein (4) nein (5) ja (6) nein

Question 20

a) Wie heißen die drei Kompartimente, in die sich die Somiten differenzieren? b) Nennen Sie jeweils ein Gewebe, das sich aus den Kompartimenten ableitet: Kompartiment Gewebe

Answer 20

Lösung: a) Dermatom / Myotom / Skelerotom b) Kompartiment: (1) Dermatom (2) Myotom (3) Skelerotom Gewebe: (1) Dermis (2) Skelettmuskulatur (3) Achsenskelett

Question 21

Die maternalen Proteine bicoid, nanos, hunchback und caudal bilden Morphogengradienten im frühen Drosophila-Embryo. Welche Aussagen sind richtig? Kreuzen Sie jeweils „ja“ oder „nein” an. (1) Sie liegen alle bereits während der Eireifung als Protein vor und bilden Gradienten. (2) Sie liegen alle bereits während der Eireifung als mRNA vor und bilden Gradienten. (3) Einige von ihnen werden als mRNA durch Motorproteine zu den Eipolen transportiert. (4) Einige von ihnen werden als Proteine durch Motorproteine zu den Eipolen transportiert. (5) Sie beeinflussen sich teilweise gegenseitig bei der Translation. (6) Ihre Verteilung wird durch die Lücken-Gen-Produkte reguliert.

Answer 21

Lösung: (1) nein (2) nein (3) ja (4) nein (5) ja (6) nein

Question 22

Wie wird die Parasegment-spezifische Expression der Paarregel-Gene bei Drosophila reguliert? Unterstreichen Sie in den geschweiften Klammern alle richtigen Antworten. (1) Die {Lücken-Gene | homeotischen Gene | Segmentpolaritätsgene} kodieren für Proteine, die Konzentrationsgradienten entlang der gesamten anterior-posterioren Embryonalachse bilden. (2) Diese Proteine funktionieren als {Transkriptionsfaktoren | Signalmoleküle}. (3) Sie binden an {poly A- | Intron- | Enhancer-} Sequenzen der Paarregel-Gene. (4) Durch die Bindung beeinflussen sie die {Translation | Adenylierung | Transkription} der Paarregel-Gene (5) als {Aktivator | Inhibitor).

Answer 22

Lösung: (1) Lücken-Gene (2) Transkriptionsfaktoren (3) Enhancer (4) Transkription (5) Aktivator / Inhibitor

Question 23

JA oder NEIN ? In der späten Xenopus-Gastrula bildet sich eine charakteristische Struktur, die als “dorsale Urmundlippe” bezeichnet wird. Diese Struktur induziert nach Transplantation in den epidermalen Bereich einer anderen Gastrula … nein (1)… eine zweite dorsale Achse. (2)… Gliedmaßenanlagen. (3)… nur ein zweites Neuralrohr. (4)… nur eine Chorda. (5)… einen zweiten Urdarm. (6)… ein Blastocoel.

Answer 23

Lösung: (1) ja (2) nein (3) nein (4) nein (5) nein (6) nein

Question 24

Welche Aussagen zu einem konditionellen Gen ‘knock-out’ bei der Maus sind richtig? Unterstreichen Sie in den geschweiften Klammern alle richtigen Antworten. (1) Bei einem Gen ‘knock-out’ wird ein durch genetische Veränderung mutierter Genabschnitt mittels {nicht-homologer Rekombination | homologer Rekombination | Replikation} in (2) {Eizellen | embryonalen Stammzellen | somatischen Stammzellen} gegen das intakte Allel ausgetauscht. (3) Anschließend werden die genetisch veränderten Zellen in einen Mausembryo im {Morula- | Blastozysten- | Eizylinder-} Stadium injiziert. (4) Nach Transfer des Embryos in den {Eileiter | Uterus} einer Maus entwickeln sich daraus chimäre Mäuse, die mit Wildtyp-Mäusen gekreuzt werden können, um so Mäuse zu erhalten, die (5) {dominant | heterozygot | homozygot} für das genetisch veränderte Gen sind.

Answer 24

Lösung: (1) homologer Rekombination (2) embryonalen Stammzellen (3) Blastozysten- (4) Uterus (5) heterozygot / homozygot (erst frühestens in 2. Generation)