Molekularbiologie Und Nutrigenomik at Universität Hohenheim | Flashcards & Summaries

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Lernmaterialien für Molekularbiologie und Nutrigenomik an der Universität Hohenheim

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TESTE DEIN WISSEN

Was sind die verschiedenen Genexpressionstypen in eukaryotischen Zellen?

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  • Housekeeping genes (konstitutive Expression)
  • Zell-/Gewebespezifische Gene 
  • Entwicklungsgene (Expression nur bei bestimmten Entwicklungsphasen)
  • Induzierbare Gene (Expression nur bei passenden Stimuli)


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Was sind housekeeping-genes?

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  • grundsätzlich aktiv, nicht reguliert
  • konstitutiv in jeder Zelle aktive Gene
  • bsp.: Na/K-ATPase, Enzyme bei der Glycolyse
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Warum gibt es Regulationsmechanismen in Zellen?

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Anpassung von Funktionen an Umweltbedingungen

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Warum können sich Menschen besser an Umweltveränderungen anpassen als Bakterien?

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Menschen können Reserve Gene umweltbedingt an- und abschalten

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Wie wird die Regualtion der Genexpression in Eukaryoten gesteuert?

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  • wird auf mehreren Ebenen reguliert
  • meisten Mechanismen ähnlicherweise wie bei prokrayoten
  • "fine-tuning" bei Eukaryoten wichtiger als bei Prokaryoten
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Nenne verschiedene Ebenen, indem man die Genexpression regulieren kann

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  • Transkription (wichtigste Ebene)
  • RNA-Prozessierung
  • RNA Transport
  • Translation
  • Proteinaktivierung
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Nenne 2 Möglichkeiten der Kontrolle bei der Transkription

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  1. Zugänglichkeit der DNA bei der Transkription über DNA-Modifikation
  2. Transkriptionsinitiierung
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Wie kann auf transkriptioneller Ebene kontrolliert werden?

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Zugänglichkeit der DNA für Transkription über DNA-Modifikation (Epigenetik)

  • Chromatin remodeling: Histon-Modifikation (Enzyme: HAT/HDAC)
    • Nukleosomen entweder verschieben, ausstoßen oder restrukturieren
    • Acetylierung -> lockerere Packung -> aktiv
  • DNA-Methylierung (Enzym: DNA-Methyltransferasen)
    • Markierung von aktiven und inaktiven Bereichen
  • Gene silencing: Resultat von epigenetischen Veränderungen der DNA (s. oben)
    • Kombination Methylierung und Deacylierung
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Nenne regulatorische DNA-Elemente bei der Transkriptionsinitiationß Welche sind bei Prokaryoten, welche bei Eukaryoten?

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die meisten Regulationsstellen liegen Oberhalb "upstream" der Transkriptionsinitiationsstelle

  • Promotor: Regulationsregion, Bindestelle für RNA-Polymerase
  • Operator: (Prokaryoten) Bindestelle Repressoren
  • Operon: (Prokaryoten) benachbarte Gene mit geteilter transkriptionellen Regulation
  • Enhancer: (Eukaryoten) Bindungsstelle für Aktivatoren
  • Silencer: (Eukaryoten) Bindungsstelle für Repressoren
  • Insulator: (Eukaryoten) lange cis-regulatorisches Element 
    • barriere-Insulator: Nucleosom-Modifikation
    • enhancer-Blocker: loop formation
  • cis-acting: Regulation von benachbarten Genen (DNA)
  • trans-acting: Regulation von entfernten Genen (DNA)
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Es gibt zwei grundlegenden Mechanismen: positive und negative Regulation. 

Was ist das, welche Funktion und wie funktioniert das?

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negative Regulation: 

  • Repressor bindet an Operator / Silencer inhibiert Transkription
  • Transkription wird initiiert nach dem wegfallen des Repressors
  • häufigste Regulationsform in Prokaryoten
positive Regulation: 
  • Aktivator braucht einen Enhancer zum Binden zur Transkriptionsinitiierung
  • häufigste Regulationsform in Eukaryoten


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Warum verwenden Prokaryoten häufig die negative Regulation und Eukaryoten die positive?

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TESTE DEIN WISSEN
  • Prokaryoten haben meist alle Gene "an", müssen daher Gene "abschalten"
  • Eukaryoten meist alle aus, müssen sie über Regulation "anschalten"
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Nenne Beispiele für Regualtion der Genexpression

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1. Mikrobiologie: 

  • Wachstumskurven
  • Lag-, Log-, Stationäre-, Death-Phase über eine bestimmte Zeit 
2. Epigenetik:
  • Eukaryotische Zelldifferenzierung
  • gleiches Genom in allen Zellen
  • Genexpressionsmuster entscheiden über Zellschicksal und -morphologie

3. Entwicklungsbiologie

  • Entwicklung höherer Organismen hängt von kompexen Genregulationsnetzwerken ab
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Beispielhafte Karteikarten für deinen Molekularbiologie und Nutrigenomik Kurs an der Universität Hohenheim - von Kommilitonen auf StudySmarter erstellt!

Q:

Was sind die verschiedenen Genexpressionstypen in eukaryotischen Zellen?

A:
  • Housekeeping genes (konstitutive Expression)
  • Zell-/Gewebespezifische Gene 
  • Entwicklungsgene (Expression nur bei bestimmten Entwicklungsphasen)
  • Induzierbare Gene (Expression nur bei passenden Stimuli)


Q:

Was sind housekeeping-genes?

A:
  • grundsätzlich aktiv, nicht reguliert
  • konstitutiv in jeder Zelle aktive Gene
  • bsp.: Na/K-ATPase, Enzyme bei der Glycolyse
Q:

Warum gibt es Regulationsmechanismen in Zellen?

A:

Anpassung von Funktionen an Umweltbedingungen

Q:

Warum können sich Menschen besser an Umweltveränderungen anpassen als Bakterien?

A:

Menschen können Reserve Gene umweltbedingt an- und abschalten

Q:

Wie wird die Regualtion der Genexpression in Eukaryoten gesteuert?

A:
  • wird auf mehreren Ebenen reguliert
  • meisten Mechanismen ähnlicherweise wie bei prokrayoten
  • "fine-tuning" bei Eukaryoten wichtiger als bei Prokaryoten
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Q:

Nenne verschiedene Ebenen, indem man die Genexpression regulieren kann

A:
  • Transkription (wichtigste Ebene)
  • RNA-Prozessierung
  • RNA Transport
  • Translation
  • Proteinaktivierung
Q:

Nenne 2 Möglichkeiten der Kontrolle bei der Transkription

A:
  1. Zugänglichkeit der DNA bei der Transkription über DNA-Modifikation
  2. Transkriptionsinitiierung
Q:

Wie kann auf transkriptioneller Ebene kontrolliert werden?

A:

Zugänglichkeit der DNA für Transkription über DNA-Modifikation (Epigenetik)

  • Chromatin remodeling: Histon-Modifikation (Enzyme: HAT/HDAC)
    • Nukleosomen entweder verschieben, ausstoßen oder restrukturieren
    • Acetylierung -> lockerere Packung -> aktiv
  • DNA-Methylierung (Enzym: DNA-Methyltransferasen)
    • Markierung von aktiven und inaktiven Bereichen
  • Gene silencing: Resultat von epigenetischen Veränderungen der DNA (s. oben)
    • Kombination Methylierung und Deacylierung
Q:

Nenne regulatorische DNA-Elemente bei der Transkriptionsinitiationß Welche sind bei Prokaryoten, welche bei Eukaryoten?

A:

die meisten Regulationsstellen liegen Oberhalb "upstream" der Transkriptionsinitiationsstelle

  • Promotor: Regulationsregion, Bindestelle für RNA-Polymerase
  • Operator: (Prokaryoten) Bindestelle Repressoren
  • Operon: (Prokaryoten) benachbarte Gene mit geteilter transkriptionellen Regulation
  • Enhancer: (Eukaryoten) Bindungsstelle für Aktivatoren
  • Silencer: (Eukaryoten) Bindungsstelle für Repressoren
  • Insulator: (Eukaryoten) lange cis-regulatorisches Element 
    • barriere-Insulator: Nucleosom-Modifikation
    • enhancer-Blocker: loop formation
  • cis-acting: Regulation von benachbarten Genen (DNA)
  • trans-acting: Regulation von entfernten Genen (DNA)
Q:

Es gibt zwei grundlegenden Mechanismen: positive und negative Regulation. 

Was ist das, welche Funktion und wie funktioniert das?

A:

negative Regulation: 

  • Repressor bindet an Operator / Silencer inhibiert Transkription
  • Transkription wird initiiert nach dem wegfallen des Repressors
  • häufigste Regulationsform in Prokaryoten
positive Regulation: 
  • Aktivator braucht einen Enhancer zum Binden zur Transkriptionsinitiierung
  • häufigste Regulationsform in Eukaryoten


Q:

Warum verwenden Prokaryoten häufig die negative Regulation und Eukaryoten die positive?

A:
  • Prokaryoten haben meist alle Gene "an", müssen daher Gene "abschalten"
  • Eukaryoten meist alle aus, müssen sie über Regulation "anschalten"
Q:

Nenne Beispiele für Regualtion der Genexpression

A:

1. Mikrobiologie: 

  • Wachstumskurven
  • Lag-, Log-, Stationäre-, Death-Phase über eine bestimmte Zeit 
2. Epigenetik:
  • Eukaryotische Zelldifferenzierung
  • gleiches Genom in allen Zellen
  • Genexpressionsmuster entscheiden über Zellschicksal und -morphologie

3. Entwicklungsbiologie

  • Entwicklung höherer Organismen hängt von kompexen Genregulationsnetzwerken ab
Molekularbiologie und Nutrigenomik

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