Omics at RWTH Aachen

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Was ist definiert durch (und wo sind die Unterschiede zwischen): 

- Metabolitenpool

- Stoffwechselfluss

- Nettofluss

- bidirektionaler Fluss

- reversible / irreversible Enzymreaktion

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Funktion von Metaboliten im biochemischen Netzwerk?

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Wie ist es mit den Relaxationszeiten der verschiedenen biologischen Ebenen (z. B. Metabolom, Proteom, Transkriptomantwort)?

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Warum ist es notwendig, schnelle Probenahme- und Stoffwechsellöschtechniken für eine gültige Metabolomprobenahme anzuwenden?

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Die Gesamtsumme aller Metabolitenkonzentrationen in einer Zelle kann geschätzt werden

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Wie hoch ist der geschätzte ATP-Umsatz in S. cerevisiae?

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Beim Abschrecken mit kaltem Methanol ist es nicht möglich, extrazelluläre und intrazelluläre Metaboliten vollständig zu trennen (z. B. aufgrund von Metabolitenleckage oder hoher extrazellulärer Konzentration). Warum ist es nicht möglich, dies durch Metabolitenausgleich der Metabolitenkonzentrationen unter Verwendung der drei Probentypen (Zellextrakt, Kulturüberstand, Löschüberstand) zu korrigieren? S.58

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Warum stören Zellkompartimentierung oder Heterogenität der biologischen Population die Metabolomanalyse?

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Für die Bestimmung der Biomasse stehen verschiedene Methoden zur Verfügung. Welche? Und was messen sie wirklich?

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Wie kann man die Plasmidstabilität unter Verwendung von Antibiotika-Selektionsmarkern testen?

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Wie funktionieren elektronische Zellzählgeräte (Coulter-Prinzip)?

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Wie viele Metaboliten werden in einfachen Pflanzen Systemen erwartet?

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Omics

Was ist definiert durch (und wo sind die Unterschiede zwischen): 

- Metabolitenpool

- Stoffwechselfluss

- Nettofluss

- bidirektionaler Fluss

- reversible / irreversible Enzymreaktion

- Metabolitenpool = Metabolitkonz. in der Zelle


- Metabolic Flux = Materialfluss (zeitabhängig) von einem Pool in den anderen (Der Stoffwechselfluss ist die Menge eines Substratmetaboliten, der in einen Produktmetaboliten umgewandelt wird (mmol / s).)


- Bidirectional flux = Austauschfluss = aufgelöste Flüsse für Vorwärts und Rückreaktion


- Net flux = Nettofluss = Summe asu Vorwärts- und Rückfluss


- reversible Enzymreaktion = Hin- und Rückreaktion möglich


- irreversible Enzymreaktion = keine Rückreaktion des Produktes

Omics

Funktion von Metaboliten im biochemischen Netzwerk?

- Metaboliten können als Substrat und Produkte enzymatische Umwandlungen im metabolischen Netzwerk

- Metaboliten haben oft sehr wichtige regulatorische Funktionen und Funktionen als Effektoren und modifizieren die enzymatischen Aktivitäten im metabolischen Netzwerk und steuern Informationen auf Quellen- und Proteomebene weiter !!!

Omics

Wie ist es mit den Relaxationszeiten der verschiedenen biologischen Ebenen (z. B. Metabolom, Proteom, Transkriptomantwort)?

- Das Metabolom Folgen nach dem Stimulus auf eine Zeitskala von weniger als einer zweiten

- Die Antwortome-Reaktion beginnt ~ 10 Sek. nach Reiz

- Die Proteomleitung beginnt ~ 100 Sek. nach Reiz

Omics

Warum ist es notwendig, schnelle Probenahme- und Stoffwechsellöschtechniken für eine gültige Metabolomprobenahme anzuwenden?

Die Metabolomkonzentration ändert sich innerhalb von weniger als einer Sekunde

Omics

Die Gesamtsumme aller Metabolitenkonzentrationen in einer Zelle kann geschätzt werden

1 mol/l

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Wie hoch ist der geschätzte ATP-Umsatz in S. cerevisiae?

Geschätzter ATP-Umsatz in Hefe S. cerevisiae: 1,5 mM / s

Omics

Beim Abschrecken mit kaltem Methanol ist es nicht möglich, extrazelluläre und intrazelluläre Metaboliten vollständig zu trennen (z. B. aufgrund von Metabolitenleckage oder hoher extrazellulärer Konzentration). Warum ist es nicht möglich, dies durch Metabolitenausgleich der Metabolitenkonzentrationen unter Verwendung der drei Probentypen (Zellextrakt, Kulturüberstand, Löschüberstand) zu korrigieren? S.58

Funktioniert nicht mehr, wenn die Konzentration im Überstand sehr groß ist. Genauigkeit der Berechnung wird zu klein.


Die Messung intrazellulärer Verbindungen in Gegenwart extrazellulärer Konzentrationen ist sehr schwierig und es ist wahrscheinlich, dass eine Kreuzkontamination auftritt.

Omics

Warum stören Zellkompartimentierung oder Heterogenität der biologischen Population die Metabolomanalyse?

Nicht alle Zellen produzieren gleich  manche Zellen sind besser und andere schlechter ???


Omics

Für die Bestimmung der Biomasse stehen verschiedene Methoden zur Verfügung. Welche? Und was messen sie wirklich?

- Nasszellengewicht (WCW)

- Trockenzellengewicht (DCW)

- Optische Dichte (OD)

- Elektronischer Zellzähler (Coulter-Zählerprinzip)

- Bestimmung lebender Zellen

- FACS

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Wie kann man die Plasmidstabilität unter Verwendung von Antibiotika-Selektionsmarkern testen?

Mittels einer Ausplattierung und einer Antibiotikaresistenz

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Wie funktionieren elektronische Zellzählgeräte (Coulter-Prinzip)?

- Mikrobielle Zellen sind elektrische Isolatoren

- Die Verschiebung des Puffervolumens durch die Zelle erhöht den elektrischen Widerstand

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Wie viele Metaboliten werden in einfachen Pflanzen Systemen erwartet?

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