Zu welcher zellulären Struktur gehören Telomere, NucleolusOrganisator? Was haben Telomere für eine Aufgabe? Was ist der Nucleolus-Organisator? Was ist das Centromer? Was ist ein Genom? Was ist ein Plasmid? Was bedeutet Euchromatin? Was bedeutet Heterochromatin? Was ist maßgebend für die Entstehung von Eu- und Heterochromatin? Was hat das H1-Histon für eine Aufgabe? Wie groß sind die haploiden Genome von Mensch und Maus? In welcher Größenordnung liegen die beiden Genome? Wie ist das Nucleosom aufgebaut? Bestimmter Bereich, der Gene für die Bildung von rRNA enthält. Er ist mit dem Nucleolus verbunden. (Die rRNA wird von den NO’s synthetisiert und dann ins Cytoplasma gleitet, um von den Ribosomen aufgenommen zu werden) Telomere schützen das DNA-Ende. Sie sind sich wiederholende Basensequenzen am Ende des DNAStranges. Ihre Schutzfunktion besteht in Selbsopferung, da es leicht passieren kann, dass bei einer DNAReplikation durch einen fehlenden RNA-Primer am Ende ein Teil des Stranges nicht mitrepliziert wird. Gehören zum Chromosom Kleine sich selbst replizierende DNA-Moleküle Die Gesamtheit der Gene eines Organismuses Das Centromer ist der Bereich in dem die Schwesterchromatiden miteinander verbunden sind. Dicht gepackte Bereiche der DNA, die nicht transkribiert werden. Lassen sich wegen des hohen Konzentrationsrades gut anfärben. Als Euchromatin bezeichnet man schwach kondensierte Bereiche der DNA, die transkribiert werden. Sie lassen sich nur schelcht einfärben und erscheinen deshalb als helle Banden. Hier befinden sich die meisten aktiven Gene. Stabilisiert die Nukleosomeandordnung und höherwertige Chromatinstrukturen. Es besteht aus einem Histonoctamer, bestehend aus H2A, H2B, H3 und H4 Histonen und einem H1 Histon, das außerhalb des Nukleosomenkerns, zwischen 2 Nukleosomen bindet. Die Modifikation der nukleosombildenden Proteine (Histone) ist maßgebend. Im Bereich des Euchromatins sind die Histone acetylisiert, Nucleosome können weniger kondensieren. Im Bereich des Heterochromatins sind die Histone methylisiert und können stärker kondensieren. Mensch: 23 Chromosomenpaare Maus: 20 Chromosomenpaare Beide Genome liegen in der Größenordnung von 3*10^9 Nucleotidpaaren Wie groß sind die haploiden Genome Welche Prozessierungschritte führen von Pflanzen? zur maturen mRNA? Was sind Purine und Pyrimidine? Welche gibt es? Was passiert beim 5’capping? Was bei 3’ polyadenylation? Was beim Intronspleicing? In welche Richtung erfolgt die Synthese von RNA durch RNAPolymerasen? Was befindet außer der Phosphatgruppe zusätzlich am 5’ Ende? Wie unterscheidet sich die Transkription bei Pro- und Eukaryoten? Unterscheiden sie Gen und Allel Wie ist ein Spleißosom aufgebaut? Welche RNA Typen kennen Sie und wo kommen sie vor? 6 Stück Welche Funktion haben die mRNA, die tRNA? Welche Funktion haben die rRNA und die prä-mRNA? Basen, die zu den wichtigsten Einheiten der DNA-Bausteine zählen. Purine: Adenin, Guanin Pyrimidine: Cytosin, Thymin, Uracil 1. 5’capping 2. 3’ polyadenylation 3. Intronsspleicing Eine Promoterregion mit Vom 5’ (Phosphatgruppe) zum 3’ regulatorischen Elementen, die CapEnde (Hydroxygruppe) Stelle, wo auch die RNA-Polymerase anlegt. Besteht aus 5 verschiedenen snRNP’s, welche wiederum aus snRNA und aus mind. 7 Proteinen bestehen Gen: Bestimmte Region auf der DNA mit spezifischer Nucleotidsequenz Codiert bestimmte Polypeptidkette Allel: Für jedes Merkmal gibt es 2 Gene, die Allele heißen. Sie liegen auf den gleichen Genorten homologer Chromosomen rRNA: non-coding RNA Ist zusammen mit den ribosomalen Proteinen am Aufbau und der enzymatischen Aktivität des Ribosoms und damit an der Proteinsynthese beteiligt. mRNA: Boten RNA, Informationstragende RNA, decodiert Aminosäuren Ist eine direkte RNA-Kopie eines zu einem Gen gehörigen Teilabschnitts der DNA prä-mRNA: enthält Introns Zwischenprodukt, das bei der Übersetzung der Erbinformationen (DNA) in Proteine bei NichtBakterien (Eukaryoten) vorkommt. tRNA: non-coding, Transfer-RNA, Vermittelt bei der Translation die richtige Aminosäure zum entsprechenden Codon auf der mRNA Spektrum geht von 10^8 (Arabidopsis) bis 10^11 Lilie 1. Guanyltransferase fügt 7methylguanosin an das 5’Ende 2. Am 3’ Ende werden ca. 20 Nukleotiden durch Endonuklease abgeschnitten. Poly-A-polymerase fügt dann dort den Poly-A-schwanz an 3. Spleißosome, die aus 5 versch. snRNP’s bestehen & snRNA beinhalten, schneiden die Introns heraus &fügen die Exons zusammen Prokaryonten: RNA wird von einer RNA-Polymerase synthetisiert mRNA wird während der Transkription übersetzt Gene sind co-linear mRNA oft polycistronisch (1 Promotor für mehrere Gene) Eukaryonten: 3 verschiedene RNA-Polymerasen synthetisieren RNA mRNA wird zuerst prozessiert (splicing) Î Transport ins Cytoplasma mRNA ist monicistronisch (mRNA repräsentiert nur 1 Gen) mRNA: ca. 1% im Cytoplasma prä-mRNA: Zellkern tRNA: Cytoplasma rRNA: ca. 90% Zellkern snRNA: Zellkern scRNA: Cytoplasma Welche Funktion haben snRNA und scRNA? Nennen Sie die Phasen des Zellzykluses und deren Vorgänge Wie ist die Syntheserichtung in der Replikation? Wie funktioniert Telomerase? Nennen Sie 5 Eigenschaften der Mitose Nennen Sie 5 Eigenschaften der Meiose Wie weit müssen Genen voneinander entfernt sein, damit sie auf verschiedenene Chromosomen liegen? Prozess der Transformation Prozess der Transduktion Prozess der Konjuation Welche Aussage trifft für die Pflanzentransformation mit Agrobakterium tumefaciens zu? Wie werden Telomere gebildet? G1-Phase: Wachstum der Zelle S-Phase: DNA-Replikation, Schwesterchromatidenbildung Vom 5’ zum 3’ Ende G2-Phase: Wachstum der Zelle, Abschluss der Zellteilungsvorbereitung snRNA: sind verantwortlich für das Spleißen der Introns von prä-mRNA zu mRNA. scRNA: Plasmid-Transfer im Cytoplasma M-Phase: Mitose (Pro, ProMeta, Meta, Ana, Telophase) + Zytokinese 1. Eine Zellteilung > 2 diploide Tochterzellen 2. 1 prämitotische S-Phase, danach 1 Zellteilung 3. kein Crossover / Genotyp bleibt erhalten 4. Centromere teilen sich in Anaphase 5. Zellen können diploid oder haploid sein Aufnahme von DNA-Fragmenten von einem extrazellulären Medium aus der Umgebung In die Pflanze wird zwischen linker und rechter Grenze t-DNA transferiert Telomerase erfolgt durch reverse Transkriptase. Die Telomerase enthält die die telomerspezifische DNA-Sequenz und verlängert das 3’ Ende des DNA-Stranges 50 Centimorgan (cM) Genaustausch erfolgt über Plasmidübertragung mit anschließender Genomübertragung wenn das Plasmid integriert. Aneinanderlagerung mittels Pilus Durch Telomerase 1. 2 Zellteilungen > 4 haploide Meioseprodukte 2. 1 prämitotische S-Phase, danach 2 Zellteilungen 3. min 1 Crossover / Genotyp wird verändert 4. Centromere teilen sich erst in Anaphase 2 5. Cell undergoing meiosis can be diploid (?Was heißt denn das eigentlich?) Zellen sind diploid oder wie?? Übertragung von DNA-Fragmenten von einem Bakterium zu einem anderen mittels eines Bakteriophagen (Virus). Gene werden im Phagen verpackt. Dieser infiziert ein anderes Bakterium, so dass das Fremdgen übertragen wird. Wodurch wird verhindert, dass arteigene DNA nicht von den Restriktionsendonukleasen abgebaut wird? Was ist die natürlich Funktion von Restriktionsendonukleasen? Wozu werden Restriktionsendonukleasen innerhalb der Molekularbiologie verwendet? Zu welchem Zweck erstellt man eien Knock-Out Maus? Welche kurzen repetitiven Wie stellt man eine Knock-Out Maus Sequenzen in eukaryotischen her? Genomen kennen Sie und wozu kann man sie verwenden? Unterschied der genetischen und der physikalischen Karte Was bedeutet Transkriptom? Womit kann es analysiert werden? Wann tritt die somatische Mutation auf und was hat das für Folgen? Wann tritt die Keimbahnmutation auf? Was bezeichnet man als Phänotyp? Warum werden triploide und tetraploide Pflanzen gezüchtet? Diese Enzyme schützen Bakterien vor dem Eindringen fremder DNA Arteigene DNA wird durch Methylierung vor Abbau geschützt Minisatelliten (VNTR’s): Bestehen aus repetitiver DNA, die unterschiedlich oft wiederholt wird, einzigartig für jede Person Microsatelliten (ATn & CAGn): Kleine Klassen repetitiver DNA Di- oder Trinucleotide werden oft wiederholt. Ziwschen Individuen stark variabel Werden zu Erstellung des genetischen Fingerabdrucks verwendet. Tritt in der Gewebeentwicklung auf. Betrifft je nach Zeitpunkt des Auftretens verschieden große Bereiche eines Organismuses Frühe Mutation = große mutierte Region Späte Mutation = kleine mutierte Region Tri- und tetraploide Pflanzen sind besonder Formen der Polyploide und mit besonders gewünschten Eigenschaften Kernlose Früchte (Triploid) Größere Pflanzen (Tetraploid – Größeres Genom, größe Zelle, größere Pflanze) Sie werden benutzt um genetische bzw. physikalische Karten oder genetische Fingerprints zu erstellen Sie zerschneiden fremde DNA Die meisten Restriktionsenzyme wirken spezifisch, sie erkenen bestimmte Nekleotidsequenzen der DNA und schneiden an bestimmten Stellen innerhalb dieser Sequenz Gezielt mutierte Stammzellen aus dem Blastocysten einer homozygoten Maus werden in den Blastocysten einer unmutierten Maus überführt. Es entsteht ein chimäres Tier. Das Tier ist mosaikartig aus dem mutierten und unmutierten Genom zusammengesetzt. Bei Kreuzung 2er Chimären, sind 25 % mutiert. Transkriptom bezeichnet die Gesamtheit aller Transkripte. Es kann mittels der DNAMicroarray-Teschnologie oder der Seriellen Analyse der Genexpression (SAGE-Technik) analysiert werden. Funktion und körperliches Erscheinungsbild eines Idividuums. Beschreibt außerdem die körperlichen und funktionellen Konsequenzen des Genotyps Es wird gezielt ein Gen ausgeschaltet Dadurch kann man gezielt Aussgen über Funktion und Ort des Genes machen Genetische Karte: Gibt die zu erwartende Rekombinationshäufigkeit zwischen 2 Genen an. Das Maß dafür ist centi Morgan (cM). Genort nicht genau festgelegt Physikalische Karte: Gibt die tatsächliche Abfolge der Bausteine (Nukleotide) der DNA an. Reale Abstände zw. Genen in kb, nm. Genort festgelegt Tritt erst in der nächsten Generation auf und hat keinen Einfluß auf den Phänotyp Welche Chromosmenmutationen tragen zur Artenbildung bei? Was passiert bei der Inversion und der Deletion? Was passiert bei der Dublikation und der Translokation? Welche Aussage kann man mit dem Komplementationstest machen? Nennen Sie 3 Proteindomänen und ihre Eigenschaft, die in Transkriptionsfaktoren vorkommen können. Ist die Lage eines Enhancers bezüglich des Corepromoters in Eukaryoten exakt festgelegt? Zu welcher Art Protein gehört der Enhancer? Wodurch können Enhancer die Transkriptionsrate steigern? Nennen Sie Proteine die bei der Regulation des Zellzykluses wichtig sind Nennen Sie ein Beispiel für ein Onkogen und beschreiben Sie seine Funktion Nennen Sie ein Bespiel für ein Tumorsupressorgan und beschreiben Sie seine Funktion Was macht das Enzym „Reverse Transkriptase“. Beispiel eines Virus Was macht ein Proto-Onkogen? Dublikation: Verdopplung eines Segments innerhalb des Chromosoms Translokation: Austausch von Segmenten zwischen 2 nichthomologen Chromosomen. Führt beim Menschen häufig zu Tumoren Position ist gegenüber den Genen nicht festgelegt. Es sind cis-regulatorische Proteine Inversion: 2 Brüche innerhalb des Chrmosoms, Abschnitt zwischen 2 Brüchen wird um 180° gedreht wieder eingebaut Deletation: 2 Brüche innerhalb des Chromosoms. Bruchstück wird entfernt, Schnittstellen zusammengefügt Aktivierungsdomäne: Bindungsdomäne von Transkriptionsfaktoren, die z.T. durch Kinasen aktiviert werden können bzw. durch Phosphatase deaktiviert werden. DNA-Bindungsdomäne: Bindungsdomäne von Transkriptionsfaktoren, die ein spezifisches Strukturmotiv enthalten. - Inversion Translokation Deletation Dublikation Verfahren zur Feststellung, ob 2 Mutanten im selben Gen mutiert sind. Testkreuzung zwischen 2 rezessiven Mutanten mit gleichem Phänotyp. Protein-Proteindomänen: verbindet Proteine untereinander RAS-Protein: Onkogene sind mutierte Allele von Protoonkogenen und kommen im normalen Erbgut vor. Sie sind Gene, die Krebs und Tumore auslösen. Sie werden so mutiert, dass die Proteine, die sie codieren in Tumorzellen aktiviert werden. In der Regel sind sie dominante Allele Er ist ein positiver Regulator zur Überwachung der Zellteilung - Cycline Cyclinabhängige Kinasen Mitose-Promoter-Faktor - P53 RAS-Protein Die Enzyme katalysieren die Umschreibung von RNA in DNA. Nutzen RNA als Matrize für DNASynthese. Diese Funktion ist die Umkehr der gewöhnlichen Transkriptionsprozesse. Auch Viren nutzen dies – Retroviren. Durch Schleifenbildung der DNA kommt der Transkriptionsfaktor, der sich am Enhancer bildet, in Kontakt mit anderen Transkriptionsfaktoren und der RNA-Polymerase auf dem Promoter P53-Protein: Sie sind mutante Allele der negativen Regulatoren des Zellzykluses und können aus dominanten und resessiven Allelen bestehen. Sie hemmen die Zellteilung durch eigene Proteinprodukte und verhindern somit unkontrollierte Zellteilung. Was ist ein Transposon? Was ist ein Retrotransposon? Nennen Sie 3 Phänotypen der Mutation und was da passiert Null-loss-of-function: Mutation schränkt Genexpression nicht ein Leaky-loss-of-function: Mutation schränkt Genexpression teilweise ein Gain-of-function: Durch Mutation wird eine komplett neue Genexpression bewirkt Transposon, das sich über eine RNAZwischenstufe bewegt. Das DNA-Element wird in RNA umgeschrieben und durch reverse Transkriptase wieder in eine DNAKopie verwandelt, die an einer anderen Stelle in das Genom eingebaut wird. (Im Klartext: Kopieren und Einfügen) DNA – Sequenz, die sich an einer neuen Stelle in Genom einbauen kann, ohne mit dem Zielort eine Sequenzähnlichkeit zu besitzen
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