Zu welcher zellul

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Zu welcher zellulären Struktur gehören Telomere,
was ist ihre Funktion?
2
Ende eines Chromosoms und der in ihm enthaltenen
Doppelhelix
3
Zu welcher zellulären Struktur gehören
Nucleolus-Organisator (NO), was ist seine
Funktion?
4
Die sekundäre Einschnürung (Konstriktion) in
manchen Chromosomen kennzeichnet die chromosomale
Region, in der während der Interphase der
Nucleolus gebildet wird. Sie wir daher auch
Nucleolusbildungsort oder Nucleolusorganizerregion
genannt.
5
Zu welcher zellulären Struktur gehören
Centromere, was ist ihre Funktion?
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Besonderer Abschnitt in den Chromosomen der
Eukaryonten, der bei der Zellteilung für die
richtige Verteilung der Chromosomen auf die
Tochterzellen gebraucht wird. Im Mikroskop ist
das Centromer häufig als Einschnürung der
Mitosechromosomen zu erkennen.
7
Was ist ein Chromosom?
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Fadenartige, Gene tragende Strukturen im
Zellkern. Jedes Chromosom besteht aus einem sehr
langen DNA-Molekül und damit assoziierten
Proteinen.
9
Wie unterscheiden sich Eu- und Heterochromatin?
Beschreiben sie auch mögliche Modifikationen der
beteiligten Proteine und Nukleinsäuren.
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Heterochromatin nicht transkripiertes
eukaryontisches Chromatin, das so stark
verdichtet ist, dass es während der Interphase im
Lichtmikroskop sichtbar ist.Euchromatin ist die
aufgelockerte Form des Eukaryontenchromatins, die
transkripiert werden kann.In den Bereichen des
Euchromatin sind die Histone acetylisiert und
können die Nucleosome wenig kondensieren, in den
Bereichen des Heterochromatin sind die Histone
Methyliert und können die Nucleosome stärker
kondensieren.
11
Wie ist das Nucleosom aufgebaut?
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DNA und Histonmoleküle bilden eine
Perlenschnur, welche aus Nukleosomen in
lockerer Anordnung besteht. Jedes Nucleosom
besitzt je 2 Moleküle der vier Typen von
Histonen, um die sich die DNA wickelt. Das fünfte
Histon (H1) bindet an der DNA in der Nähe einer
Perle Zeichnung Extrablatt Nr. 1
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Wie groß sind die haploiden Genome von Mensch und
Maus?
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Mensch 23 Chromosomen-PaareMaus 20
Chromosomen-PaareBeide Genome liegen in der
Größenordnung von 3109 Nucleotidpaaren (Typisch
für Säuger)
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Wie groß sind die haploiden Genome von Pflanzen?
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Die Anzahl der Nucleotidpaare reicht von 108
(Arabidopsis) bis 1011 (Lilie)
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Welche Prozessierungsschritte führen zur maturen
mRNA?
18
5capping-3polyadenylation (Addidion der
A-Kette)-Intron-splicing
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In welche Richtung erfolgt die Synthese von RNA
durch RNA-Polymerasen?
20
Vom 5 zum 3-Ende
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Wie unterscheidet sich die Transkription bei Pro-
und Eukaryonten?
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Prokaryonten Die komplette RNA wird von einer
Polymerase synthetisiert. Schon während der
Transkription findet Translation statt. Die Gene
sind colinear zur mRNA. mRNA ist meistens
polycistronisch.Eukaryonten Synthese durch 3
Polymerasen. mRNA wird prozessiert, bevor sie ins
Cytoplasma wandert. Die Gene enthalten oft
Introns, die mRNA ist monocistronisch (Ein
Promoter- eine codierte Region)
23
Unterscheiden sie die Begriffe Gen und Allel.
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Gen bestimmte Region auf der DNA mit
spezifischer Nucleotidsequenz. Ein Gen codiert
eine best. Polypeptidkette.Allel Für jedes
Merkmal gibt es zwei Gene, die Allele heissen.
(Je eines von jedem Elternteil) Sie liegen auf
den gleichen Genorten homologer Chromosomen.
25
Wie ist das Spliceosom aufgebaut?
26
5 versch. snRNPs lagern sich mit weiteren
Proteinen zu einem größeren Partikel zusammen,
das als Spliceosom bezeichnet wird. Eine komplexe
Struktur die beim Spleissen von RNA mit dem Ende
des RNA- Introns in Wechselwirkung tritt. Es
setzt Introns frei und verbindet zwei Exons.
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Welche RNA-Typen kennen sie, und wie abundant
sind sie in der Zelle?
28
mRNA decodiert Aminosäuren, 1 der RNAtRNA
AS-Transport zur TranslationrRNA ribosomale
Komponente, baut Ribosomen auf, häufigster
RNA-TypsnRNA wichtig fürs SpleissenscRNA
Plasmidtransfer im Cytoplasma
29
Charakterisieren sie die Phasen des Zellzykluses
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G1-Phase Wachstum der ZelleS-Phase
DNA-Replikation, SchwesterchromatidenbildungG2-P
hase Wachstum der Zelle, Abschluss der
ZellteilungsvorbereitungG1-, S-, G2- Phase
zusammen wird auch als Interphase
bezeichnet.M-Phase Mitose (Pro-, ProMeta-,
Meta, Ana-, Telophase) plus Zytokinese(Einschnüru
ng)
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Beschreiben Sie die Phasen der Mitose.
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Prophase Chromosomenverdichtung, werden
sichtbar Kernspindel formt sich,
Polkappen(Pflanzen) bzw. Centriol und
Centrosom(Vieh) entstehen.Metaphase
Spindelfasern ordnen Chromosomen in der
Äquatorialebene an.Anaphase Chromosomen werden
geteilt, die entstandenen Chromatiden an die jew.
Pole gezogen.Telophase Neue Kernmembran wird
gebildet, Spindelapparat abgebaut, und die
Chromosomen werden wieder unsichtbar.
33
Wie ist die Syntheserichtung in der Replikation?
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Vom 3- zum 5- Ende.
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Welche Funktion haben Telomere und wie werden sie
gebildet?
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Telomere sind der Schutz der DNA-Enden. Sie
bestehen aus sich wiederholenden
Basensequenzen(100-1000x) der Form TTAGGG. Da die
Enden oft nicht vollständig transkripiert werden,
schützen sie den Strang durch Selbstopferung. Sie
werden durch die Telomerase gebildet. Dies
erfolgt durch reverse Transkriptase.
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Vergleichen sie Mitose und Meiose.
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Meiose 2 Zellteilungen ? 4 haploide
Meioseprodukte, Chromosomenzahl wird halbiert.
Eine prämitotische S- Phase, danach die beiden
Zellteilungen. Centromere teilen sich nicht in
der Anaphase 1, sondern in der Anaphase 2. Zellen
die Meiose erfahren müssen diploid sein.Mitose
1 Zellteilung ? 2 diploide TochterzellenChromosom
enzahl bleibt gleich,es finden keine
Genotypischen-Veränderungen statt.Centromere
teilen sich in der Anaphase.Zellen die Mitose
erfahren können diploid oder haploid sein.
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Stammbaumanalyse einfache Erbgänge (z.B.
Unterschiede autosomal / gonosomal)
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Autosomal Vererbung über normale
Chromosomengonosomal Vererbung über die
geschlechtsbestimmenden Chromosomen.Phenotyp
äußeres Erscheinungsbild eines vererbten
MerkmalsBei dominant-rezessiven Erbgängen setzt
sich jeweils das dominante Allel durch, nur
reinerbige rezessive Nachkommen weisen den
rezessiven Phenotypen auf.
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Sie untersuchen einen diploiden Organismus. Die
Gene X, Yund Z sind durch ihre Mutanten
definiert.Aus Kreuzungsexperimenten
resultiertX und Z sind 30 cM voneinander
entfernt,Y und X sind 25 cM voneinander
entfernt.Liegen die Gene Y und Z auf einem
Chromosom?
42
Falls es mehr als 50 cM Abstand ist, können die
Gene auf verschiedenen Genen liegen.Ist die
Anordnung X-----Y-Z, so beträgt der Abstand Y-Z 5
cM, und sie müssen auf einem Chromosom
liegen.Ist die Anordnung Y-----X------Z,
beträgt der Abstand Y-Z 55cM, und sie könnten auf
verschiedenen Chromosomen liegen.
43
Unterscheiden Sie die Prozesse TransformationTran
sduktionConjugationbei Bakterien.
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Transformation Aufnahme von DNA-Fragmenten von
einem extrazellullären Medium aus der
UmgebungTransduktion Übertragung von DNA von
einem Bakterium zu einem anderen mittels
Bakteriophagen. Ein oder mehrere Gene einer
Wirtszelle werden in Phagen verpackt. Nach der
Infektion eines anderen Bakteriums wird dieses
Fremdgehen auf das bakterium übertragen.Konjugat
ion Genaustausch erfolgt über Plasmidübertragung
mit anschliessender Genomübertragung, wenn das
Plasmid integriert. (Fertilitätsfaktor)
45
Welche eine Aussage trifft für die
Pflanzentransformation mitAgrobacterium
tumefaciens zu?
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b) In die Pflanze wird die zwischen linker und
rechter border liegende T-DNAtransferiert.
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Was ist die "natürliche" Funktion von
Restriktionsendonukleasen und wozuwerden sie in
der Molekularbiologie verwendet?
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In der Natur schützen diese Enzyme Bakterien vor
dem Eindringen von DNA anderer Organismen, etwa
von Viren oder anderen Bakterienkeimzellen. Dabei
zerschneiden sie fremde DNA in einem Vorgang, den
man als Restriktion bezeichnet. Die meisten
Restriktionsenzyme wirken sehr spezifisch, d.h.
sie erkennen kurze, definierte Nukleotidsequenzen
des DNA-Moleküls und schneiden an best. Stellen
innerhalb dieser Sequenz. Deshalb werden sie in
der Molekularbiologie zu Hilfe genommen um
physikalische Karten bzw. genet. Fingerprints zu
erstellen.
49
Zu welchem Zweck und wie erstellt man eine
Knock-out-maus?
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Zweck Bei K.O.-Mäusen wird gezielt ein Gen
ausgeschaltet. Somit kann man gezielt Aussagen
über Funktion und Ort eines Gens machen. Das
Problem war bei Säugetieren, daß aufgrund von
geringen Nachkommen die gezielt und einfache
Erzeugung von Mutanten nicht möglich
war.Herstellung gezielt mutierte Stammzellen
aus den Blastocysten einer Homozygotenmaus werden
in ein Blastocyst einer unmutierten Maus
eingeführt. Aus dem Blastocyst entsteht ein
chimäres Tier, die k.o.-Maus. Das Tier ist
Mosaikartig aus dem unmutierten und mutierten
Genom zusammengesetzt. Kreuzt man nun 2 dieser
Chimären, sind deren Nachkommen zu 25 mutiert.
51
Welche kurzen repetitiven Sequenzen in
eukaryontischen Genomen kennen sie und wozu kann
man diese verwenden?
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Minisatelliten VNTRs Sie bestehen aus
repetitiver DNA die unterschiedlich oft
wiederholt wird ( various number of tandem
repeats)Microsatelliten (AT)n (CAG)n Sie sind
kleine Klassen repetitiver DNA, die aus di- oder
trinucleotiden Wiederholungen bestehen. Sie sind
zwischen Individuen stark variabel (SSLP)(single
side length polymorphism)Mini- und
Microsatelliten spielen als Marker im Genom eine
entscheidende Rolle.Darüber hinaus kommen noch
andere repetitive Elemente vor. Man unterscheidet
SINE- und LINE-DNA.
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Was versteht man unter einem genetischen
Fingerprint? Welche chromosomale Dna ist dafür
die Basis und wie wird der Fingerprint erstellt.
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DNA-Fingerprints werden in der forensischen
Medizin benutzt. Minimalste DNA-Mengen werden
isoliert um spezifische Segmente, die
VNTR-Sequenzen, mittels PCR zu vervielfältigen.
Danach werden Restriktionsendonukleasen zur
Gewinnung von Restriktionsfragmenten eingesetzt.
Nun werden die repetitiven Sequenzen verglichen.
Das gefundene Bandmuster gibt den genteischen
Fingerabdruck, sie sind der Nachweis für
Minisatellitenpolymorphismen mit Hilfe von
PCR-Methoden. Diese dienen zur genetischen
Kartierung. Eine von mehreren 100-mill. kann
somit eindeutig identifiziert werden.
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Wie unterscheiden sich genetische und
physikaliche Karten?
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Genetische Karte Angabe der Genabstände in cM
(centi Morgan)Physikalische Karte Angabe der
Genabstände in realen Einheiten (nm, mm)
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Erläutern Sie den Begriff Transkriptom!
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Transkriptom bedeutet die Gesamtheit aller
Transkripte. Man kann diese Gesamtheit mittels
der SAGE-Technik oder mit DNA-Microarrays
analysieren. Es kann durch DNA-Chips beobachtet
werden.
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Wie wirkt das chemische Mutagen
Ethylmethansulfonat (EMS)? Beschreiben Sie den
Wirkmechanismus mit chemischen Formeln!
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Durch das Einwirken von EMS entsteht aus Guanin
Ortho-6-Ethylguanin, sowie aus Thymin
O-4-Ethylthymin. Diese mutierten Formen bewirken
durch ihre veränderten Paarungseigenschaften
direkte DNA-Mutationen (O-6-Ethylguanin paart
sich mit Thymin, O-4-Ethylthymin mit Guanin).
Frag sebi.
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Vergleichen sie die Konsequenzen von Keimbahn-
und somatischer Mutation.
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Somatische Mutationen Treten in der
Gewebeentwicklung auf sie betreffen je nach
Zeitpunkt ihres Auftretens verschieden große
Bereiche eines Organismus. Treten sie früh in der
Entwicklung auf kommt es zu großen mutierten
Regionen. Treten sie später auf sind die Regionen
kleiner.Keimbahn-Muationen Sie treten erst in
der nächsten Generation auf und haben keinen
Einfluß auf den Phenotypen.
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Warum werden triploide / tetraploide Pflanzen
gebildet / gezüchtet?
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Tetra- und Triploide Pflanzen sind bes. Formen
der Polyploide mit bes. erwünschten
Eigenschaften. Beispielsweise Weintrauben oder
Melonen mit bes. kleinen Kernen (triploid) oder
größere Früchte (tetraploid)Polyploide haben
bei Pflanzen im allgemeinen bessere
Resistenzeigenschaften.Menschliche Embryonen
mit mehreren Chromosomensätzen sind im
allgemeinen letal.
65
Welche Chromosomenmutationen tragen zur
Artenbildung bei?
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Translokation Verlagerung eines
Chromosomenstücks von seinem ursprüngl. Ort auf
ein anderes Chromosom oder an eine andere Stelle
des gleichen ChromosomsDeletion Verlust von
Abschnitten eines ChromosomsInsertion Einbau
eines DNA-Stücks in ein ChromosomInversion
Verdrehung eines Chromosomen-Abschnitts um 180
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Welche Aussage kann man mit dem
Komplementationstest machen?
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Der Komplementationstest ist ein wichtiges
Verfahren zur Feststellung ob zwei Mutanten im
gleichen Gen mutiert sind. Der Test ist eine
Testkreuzung zw. 2 rezessiven Mutanten im
gleichen Phenotyp. (Liegen zwei Mutationen in der
gleichen genetischen Funktionseinheit oder
nicht?)
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Beschreiben sie die Unterschiede in der
Transposition von Retrotransposons und
Transposons mit terminal invertierten Repeats
(TIRs).
70
Retrotransposon Kopieren eines DNA-Abschnittes
und abschliessendes Einfügen. Sie haben große
Ähnlichkeit mit Retroviren.Transponson
Ausschneiden eines DNA-Abschnitts späteres
Einfügen. Sie sind durch flankierende
Duplikationen der Insertionsstelle gekennzeichnet
(TIRs). Transposons sind genetische Elemente die
ihre Position innerhalb des Genoms verändern
können. Sie sind in der Lage, komplexere
Veränderungen im Genom zu induzieren und evtl.
sogar Neukombinationen funktioneller Genbereiche
zu bewirken.
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Nennen sie zwei Beispiele für Proteindomänen, die
in Transkriptionsfaktoren vorkommen können.
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Aktivierungsdomäne Bindungsdomäne von
Tanskriptionsfaktoren, die zum Teil durch Kinase
aktiviert werden können, bzw. durch Phosphatase
deaktieviert. Es sind Bindungsstellen zu
Coaktivatoren oder Teil des basiskomplexes.DNA-B
indungsdomäne Bindungsdomäne von
Transkriptionsfaktoren, die ein spez.
Strukturmotiv (z.B. Zinkfinger, Helix-Turn-Helix)
enthalten. Protein-Proteindomäne Verbindet
Proteine untereinander
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Ist die Lage eines Enhancers bezüglich eines
Corepromoters in Eukaryonten festgelegt?Gehören
Enhancer zu den sog. Cis-regulatorischen
Elementen?
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Enhancer sind Cis-regulatorische Proteine. Die
Funktion ist die Verstärkung der Transkription.
Ihre Position ist gegenüber den Genen nicht
festgelegt, nur müssen sie auf dem gleichen
DNA-Molekül wie das Gen liegen (cis-Stellung)
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Nennen Sie 2 Proteine, die bei der Regulation des
Zellzyklus wichtig sind.
76
P53-Protein.RAS-Protein,Zyclin- und
Zyclinabhängige Basen,CDKKinasen.
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Nennen Sie ein Beispiel für ein Onkogen und
beschreiben Sie seine Funktion.
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RAS-Protein Onkogene sind mutierte Allele von
Proto-Onkogenen und kommen in Viren vor oder
gehören zum normalen Genom. Sie sind Gene die
Krebs auslösen. Onk. Werden so mutiert, daß die
Proteine, die sie codieren in Tumorzellen
aktiviert werden. In der Regel stellen sie
dominante Allele dar.
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Nennen Sie ein Beispiel für ein
Tumor-Supressorogen und beschriften Sie seine
Funktion.
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P53-Protein Sie sind mutante Allele der
negativen Regulatoren des Zellzykluses und können
aus dominanten und rezessiven Allelen bestehen.
Sie hemmen die Zellteilung durch eigene
Proteinprodukte und verhindern so unkontrollierte
Zellteilung.
81
Was befindet sich am 3- bzw. 5- Ende eines
eukaryontischen Gens?
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3-Ende Regulatorische Elemente, hier wird beim
prozessing der poly-A-Schwanz addiert5-Ende
Promoter-Region.
83
Was ist reverse Transkriptase?
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Von manchen Retroviren benutzte Enzyme, die RNA
als Matrize für ihre eigene DNA-Synthese benutzen.
85
Was sind Proto-Onkogene?
86
Positive Regulatoren der Zellteilung
87
PCR?
88
Isolation von DNA-Polymerasen aus thermophilen
BakterienZugabe von Oligonucleotiden und
DNA-Polymerase zur DNA-Matrize Zyklische
Temperaturänderung (exponentielle DNA-Replikation)