Molekulare Mikrobiologie an der RWTH Aachen
Karteikarten und Zusammenfassungen für Molekulare Mikrobiologie an der RWTH Aachen
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Wie geht man vor, um einer Funktion ein Zielgen in einem nicht sequenzierten Mikroorganismus zuzuordnen?
1. Isolation genomischer DNA
2. Fragmentierung mit Restrinktionsenzymen
3. Klonierung der Fragmente in einem zu Erstellung einer Expressionsbank geeigneten Vektor
4. Transformation und Selektion für Marker des Vektors (können in unterschiedliche E.coli getan werden --> irgendeins, wird dann die Funktion des Zielgens haben)
5. Screening auf gesuchte Funktion
6. Identifizierung, Sequenzierung und Charakterisierung von positiven Fragmenten
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Wie viele Gene hat ein Bakterium?
(mit Ober- und Untergrenze und je Beispiel)
Sorangium cellulosum > 10.000 Gene
Escherichia coli ~ 4500 Gene
Mycoplasma genitalium ~ 470 Gene
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Wie viele Basenpaare hat das Genom eines Bakteriums?
(Ober- und Untergrenze mit je einem Beispiel)
Sorangium cellulosum - 13.000.000 bp
Solibacter usitatus - 9.970.000 bp
Carsonella ruddii - 159.662 bp
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Nennen Sie 2 Sigmafaktoren und deren spezielle Funktion
Sigma 70 - genereller Sigma Faktor
Sigma 32 - Hitzeschock
Sigma 54 - Stickstoffwechsel
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Attenuation anhand des trp-Operons erklären
Prinzip der Attenuation beruht auf Kopplung von Transkription und Translation
wenn viel Trp vorhanden, dann bekommt das Ribosom bei den Trp-codons schnell genug Trp und kann schnell über die mRNA
Dadurch bildet sich eine Haarnadel an späterer Stelle auf der RNA und die RNA-Pol kann nicht weiter Transkripieren
wenn nicht genug Trp vorhanden ist. bildet sich die Haarnadel an einer früheren Stelle,die sonst durch das Ribosom bedeckt wäre und die Transkription des Proteins, welches wichtig ist für die Biosynthese von Trp, wird weiter fortgesetzt
Folgen für die Zelle bei Trp-Mangel:
- Anpassung des Stoffwechsels (Trp-Biosynthese wird aktiviert)
- Erhöhte Stressresistenz
- Verlangsamtes Wachstum
- Gedrosselter Stoffwechsel
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Auf welchen Ebenen kann die Genexpression reguliert werden?
Welche Moleküle werden dabei beeinflusst?
Ebenen:
Expression
Transkription
Translation
Metabolit-Ebene
Moleküle:
Enzyme
RNA
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Auf welchen Arten kann das Lac-Operon reguliert werden?
Negative Regulation - Repression / Induktion
Aktiv, wenn Glucose vorhanden ist --> Bindung des Repressors
Positive Regulation --> Aktivierung
Zweck: schneller Wechsel der C-Quelle von Glucose zu Lactose
Bei wenig Glucose ist cAMP Konzentration hoch und CRP kann an das Operon binden (Affinitätserhöhung)
Katabolitrepression:
Präfenzierter Katabolit reprimiert Aufnahme von Substrat
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Nennen Sie die Möglichkeiten der Regulation durch RNA
Transkription
Translation
RNA-Abbau
durch: sRNA, Riboswitches, Ribozyme und Leaderpeptide
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Was versteht man unter Riboswitches?
RNA-Elemente, die Liganden binden können und dabei ihre Konformation ändern, wodurch die Transkription oder Translation beeinflusst wird
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Wie ist ein Regulon definiert?
Mechanismen, die die Anpassung an große Umweltveränderungen erlauben, indem zahlreiche Gene gleichzeitig reguliert werden
Gemeinsam regulierte Gene = Teil des korrespondierenden Regulons
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Welche Schutzmechanismen greifen bei einer E.coli Kultur bei Temperaturerhöhung?
Temperaturwechsel aktivieren Schutzmechanismen
Ziel: Schnelle Antwort auf steigende Temperatur
--> 30 Gene werden vorübergehend induziert (die sonst inaktiv bleiben)
---> Mechanismus nicht Temperaturspezifisch, sondern Teil der generellen Stressantwort
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Wie wird die allosterische Regulation definiert?
- Regulatorische Moleküle binden an eine Bindestelle des Enzyms (nicht katalytisches Zentrum!)
- Konformationsänderung durch die Bindung des kleine Moleküls bewirkt Änderung der katalytischen Aktivität
- wichtiger regulatorischer Mechanismus von Enzymen / von Enzymaktivität
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