Lernmaterialien für Genetik der Mikroorganismen an der Beuth Hochschule für Technik

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Was ist der Unterschied zwischen Retrotransposons (replikative) und DNA-Transposons (konservative) ?

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Retrotransposons (replikative)

haben eine RNA-Zwischenstufe
neue Kopien woanders ins Genom („copy and paste“)
Transposons-spezifische Transposase
42% des Humanen Genomes

DNA-Tranposons (konservative)

haben keine RNA-Zwischenstufe
Transposons wird selbst ausgeschnitten („cut and paste“)
Einbau woanders
Transposons-spezifische Transposase
3% des Humanen Genomes

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Was sind transponierbare Elemente?

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= bewegliche DNA-Elemente

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Welche mutagenen Agenzien gibt es?

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UV-Licht, Röntgenstrahlen, ionisierende Strahlung
chemische Agenzien
- N-Methyl, N-Nitroso-Nitrosoguanidin
- Ethylmethansulfonat
- alle Agentien, die DNA binden
- Ethidiumbromid
- Syber Green

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Was ist ein HFR-Stamm?

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HFR = high frequently of recombination

hohe Rekombinationsrate
F-Plasmid im Bakterienchromosom integriert
überträgt während Konjugation neben Kopie des F-Plasmids auch chromosomale DNA an Empfänger

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Was ist eine Transposition?

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Vorgang bei dem ein im Genom vorhandenes DNA- Element an eine andere Stelle des Genoms versetzt (transponiert) wird

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Wie entstehen Mutationen?

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TESTE DEIN WISSEN

spontan/endogan

Fehler bei der Replikation
Tautomerie (spontane Umlagerung der Basen)
Desaminierung/Depurinierung

induziert/exogen

chemische Mutagene
UV-Strahlung, ionisierende Strahlung
oxidative Schäden

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Welche Typen von transponierbaren Elementen gibt es?

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Insertionssequenzen (IS-Elemente)
Transposons
Bakteriophagen

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Was sind mutagene Agenzien?

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Agenzien, die Mutationen direkt verursachen und so deren Häufigkeit erhöhen

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Wie unterscheidet man chemische Mutagene?

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Interkalierende (einschiebende) Agenzien:

Farbstoffe wie Ethidiumbromid
planare Moleküle, die sich zwischen den Basen Einlagern und dadurch die Replikation stören

Modifizierende Agenzien:

verändern die chemische Natur der Basen in der DNA
alkylierende Agenzien:
- Ethyl- und Methylmethansulfanat, Dimethyl- und Diethylsulfanat, Ethylenimin, N-Methyl-N-nitro-N-nitroso-guanidin
- MNNG alkyliert Purine, in dem es Methyl- oder Ethylgruppen an das heterozyklische Stickstoffatom anfügt
- Hydroxylamin reagiert vorwiegend mit Cytosin und ändert es so, dass es mit Adenin paart

Basenanaloga:

ähnlich zu den Purin- und Pyrimidinbasen
Aufnahme von den Zellen
Einbau in die DNA
z.B. Brom-Uracil, 2 Aminopurin

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Was ist unter Transformation zu verstehen?

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Aufnahme von freier, „nackter“ DNA durch einen Prokaryoten

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Was sind Transposons?

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transponierbares Element
vielfaches länger als IS-Elemente
tragen außer den Genen für die Transposition noch andere Gene, die den Bakterien ein Überleben in einer für sie gefährlichen Umwelt ermöglichen
zusammengesetzte Transposons: sie sind von IS-Elementen eingerahmt
komplexe Transposons: sie enthalten kurze umgekehrte Sequenzwiederholungen an den Enden

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Was sind Insertionselemente?

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transponierbares Element
kodieren (u.a.) für eine Transposase, eine hochspezifische Nuklease, die versetzte Schnitte sowohl auf der Donor- als auch auf der Rezeptorseite anbringt
kommen bei Bakterien, Archaea und einigen Bakteriophagen vor
typische Länge von etwa 1 kb
enthalten invertierte Sequenzwiederholungen, sog. inverted terminal repeats (ITR) und ein offenes Leseraster, das für die Transposase kodiert. Dieses Enzym ist für das Herausschneiden und Wiedereinfügen des Elementes verantwortlich. Die Elemente werden von kurzen sich wiederholenden Sequenzen- direct repeats (DR)- flankiert

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Was ist der Unterschied zwischen Retrotransposons (replikative) und DNA-Transposons (konservative) ?

Retrotransposons (replikative)

haben eine RNA-Zwischenstufe
neue Kopien woanders ins Genom („copy and paste“)
Transposons-spezifische Transposase
42% des Humanen Genomes

DNA-Tranposons (konservative)

haben keine RNA-Zwischenstufe
Transposons wird selbst ausgeschnitten („cut and paste“)
Einbau woanders
Transposons-spezifische Transposase
3% des Humanen Genomes

Was sind transponierbare Elemente?

= bewegliche DNA-Elemente

Welche mutagenen Agenzien gibt es?

UV-Licht, Röntgenstrahlen, ionisierende Strahlung
chemische Agenzien
- N-Methyl, N-Nitroso-Nitrosoguanidin
- Ethylmethansulfonat
- alle Agentien, die DNA binden
- Ethidiumbromid
- Syber Green

Was ist ein HFR-Stamm?

HFR = high frequently of recombination

hohe Rekombinationsrate
F-Plasmid im Bakterienchromosom integriert
überträgt während Konjugation neben Kopie des F-Plasmids auch chromosomale DNA an Empfänger

Was ist eine Transposition?

Vorgang bei dem ein im Genom vorhandenes DNA- Element an eine andere Stelle des Genoms versetzt (transponiert) wird

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Wie entstehen Mutationen?

spontan/endogan

Fehler bei der Replikation
Tautomerie (spontane Umlagerung der Basen)
Desaminierung/Depurinierung

induziert/exogen

chemische Mutagene
UV-Strahlung, ionisierende Strahlung
oxidative Schäden

Welche Typen von transponierbaren Elementen gibt es?

Insertionssequenzen (IS-Elemente)
Transposons
Bakteriophagen

Was sind mutagene Agenzien?

Agenzien, die Mutationen direkt verursachen und so deren Häufigkeit erhöhen

Wie unterscheidet man chemische Mutagene?

Interkalierende (einschiebende) Agenzien:

Farbstoffe wie Ethidiumbromid
planare Moleküle, die sich zwischen den Basen Einlagern und dadurch die Replikation stören

Modifizierende Agenzien:

verändern die chemische Natur der Basen in der DNA
alkylierende Agenzien:
- Ethyl- und Methylmethansulfanat, Dimethyl- und Diethylsulfanat, Ethylenimin, N-Methyl-N-nitro-N-nitroso-guanidin
- MNNG alkyliert Purine, in dem es Methyl- oder Ethylgruppen an das heterozyklische Stickstoffatom anfügt
- Hydroxylamin reagiert vorwiegend mit Cytosin und ändert es so, dass es mit Adenin paart

Basenanaloga:

ähnlich zu den Purin- und Pyrimidinbasen
Aufnahme von den Zellen
Einbau in die DNA
z.B. Brom-Uracil, 2 Aminopurin

Was ist unter Transformation zu verstehen?

Aufnahme von freier, „nackter“ DNA durch einen Prokaryoten

Was sind Transposons?

transponierbares Element
vielfaches länger als IS-Elemente
tragen außer den Genen für die Transposition noch andere Gene, die den Bakterien ein Überleben in einer für sie gefährlichen Umwelt ermöglichen
zusammengesetzte Transposons: sie sind von IS-Elementen eingerahmt
komplexe Transposons: sie enthalten kurze umgekehrte Sequenzwiederholungen an den Enden

Was sind Insertionselemente?

transponierbares Element
kodieren (u.a.) für eine Transposase, eine hochspezifische Nuklease, die versetzte Schnitte sowohl auf der Donor- als auch auf der Rezeptorseite anbringt
kommen bei Bakterien, Archaea und einigen Bakteriophagen vor
typische Länge von etwa 1 kb
enthalten invertierte Sequenzwiederholungen, sog. inverted terminal repeats (ITR) und ein offenes Leseraster, das für die Transposase kodiert. Dieses Enzym ist für das Herausschneiden und Wiedereinfügen des Elementes verantwortlich. Die Elemente werden von kurzen sich wiederholenden Sequenzen- direct repeats (DR)- flankiert

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