Mikrobiologie - Bio IV an der Universität Erlangen-Nürnberg

Nutzen:

- Durch den Vergleich des CG-Gehalts zwischen Bakterien können Stammbäume analysiert werden -> Lateraler oder Horizontaler Gentransfer

Zustande kommen:

- Durch den genetischen Code -> Wie sind AS codiert (Welche Basentripletts)

- Nukleotidzusammensetzung

- Passive Freisetzung: DNA aus abgestorbenen Bakterienzellen in Umgebung

- Aktive Freisetzung: Kompetente Bakterien töten nicht-komponente Bakterien ab, um dessen DNA aus der Umgebung aufnehmen zu können -> "Brudermord"

- Aktive Freisetzung: mit Hilfe von Typ IV-Sekretionssystem

- Nährstoffgewinnung

- Genomische Plastizität

- Bakterielle Virulenz

- Verbreitung von Antibiotika-Resistenzen

- Steht in Kontakt mit Rezipient (mit Hilfe des Sex-Pilus)

- Besitzt F-Plasmid

- Ein Strang wird in Rezipient übertragen

- dieser wird später ersetzt

- Entstehen über Integration des F-Plasmids in das Genom von E.Coli

- Übertragen außerdem chromosomale Gene mit hoher Effizienz

- Unterschiedliche Stämme, da auch unterschiedliche Gene eingeführt werden können

- oriT

- tra-Region

- IS (Integrationselemente)

- lac-Operon

- rep

- Konjugation wird in unterschiedlichen Zeitpunkten unterbrochen

- Transferierte DNA wird über die Zeit untersucht

- "Interrupted-Mating-Experiment"

- Aus den Daten der hfr-Stämmen kann eine Genomkarte erstellt werden

Homologe Rekombination:

- Austausch von DNA-Abschnitten mit gleicher oder sehr ähnlicher Nukleotid-Sequenz (homolog)

- meiste längere Sequenzabschnitte involviert

spezifische Rekombination:

- erfolgt über definierte, kurze Nukleotid-Sequenz

- müssen nicht unbedingt ähnlich sein

- Holliday -> symmetrische Rekombination

- Meselson-Radding -> asymmetrische Rekombination durch Abbau und Neusynthese

- Szostak -> Reparatur von dsDNA Brüchen

- RuvAB-Komplex: binden spezifisch an gekreuzte DNA 

- RuvC: Endonuclease; Löst Holliday Junctions auf

- RecA: kann Einzelstrang und Doppelstrang zusammen halten

- RecBCD: Helicase-Endonuklease; Stellt freie 3'-Enden her, an denen RecA binden kann

- Chi-Sequenz -> Regt Rekombination in seiner Umgebung an

- 5´ GCTGGTGG 3´ 

- Endonuklease, ATPase und Helikase

- Genom-Integrität -> DNA-Reparatur

- Genom-Plastizität -> lateraler Gentransfer

- korrekte DNA-Replikation -> Auflösung von blockierten Replikationsgabeln

- Genom-Umlagerungen -> Inversionen

- Anwendung in Gentechnik -> Herstellung von knockouts