Genetik an der Universität zu Köln

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Transkriptionselongationskomplex

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Was versteht man unter Syntenie?

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Welche Arten von RNA-Polymerasen gibt es in Eukaryoten?

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Was sind Besonderheiten im Genom des Zebrafisch?

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Welche Genetische Länge hat der Zebrafisch und welche Auswirkungen hat das?

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Was ist ein cM?

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Wie wird die co-transkriptinelle Modifizierung unterstützt?

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Nenne wichtige Methoden zur Untersuchung des Zebrafisch

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Nenne wichtige Ressourcen bei der Untersuchung des Zebrabärblings

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Wie ist das Gehrin von Menschen im Vergleich zu Orcas und Vögeln aufgebaut?

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Nomenklatur

Neurale Zellen =
Neuronale Zellen =
Projektionsneuronen =
Interneuronen =

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Wieso ist der Zebrabärbling gut als Modellorganismus geeignet?

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Genetik

Transkriptionselongationskomplex

RNA-Polymerase, DNA, RNA

Genetik

Was versteht man unter Syntenie?

Syntenie = Anordnung/Reihenfolge von Genen konserviert zwischen verschiedenen Spezies

  • wichtig für für regulatirische Zusammenhänge
  • Vergleichbar mit dem Menschen – 70% gemeinsame Gene (80% für
    Krankheitsgene), viel Syntenie zum Genom des Menschen

Genetik

Welche Arten von RNA-Polymerasen gibt es in Eukaryoten?

RNA-Polymerase I
– rRNA (28S, 18S, 5.8 S)
RNA-Polymerase II
– mRNA, snRNA
RNA-Polymerase III
– 5S-rRNA, tRNA, kleine RNAs

Genetik

Was sind Besonderheiten im Genom des Zebrafisch?

  • 25 Chromosomen (linkage groups), ca 25000 Gene.
  • Das Genom ist sequenziert und annotiert.
  • Viele Mutationen beschrieben und als Linien verfügbar.

Genetik

Welche Genetische Länge hat der Zebrafisch und welche Auswirkungen hat das?

  • gentische Länge bezieht sich auf das haploide Genom
  • Genetische Länge 2900cM [Centimorgan] (3000cM in Mensch) aber
    physikalische Länge 1700Mb (3000Mb für Mensch) also ca. doppelt
    so häufige Rekombinationen
  •  schnelle Evolution

Genetik

Was ist ein cM?

cM=centiMorgan
Ein Centimorgan entspricht einer 1% Chance, dass ein Marker an einem
genetischen Lokus von einem zweiten Marker an einem anderen Lokus
(innerhalb desselben Chromosoms) getrennt wird durch meiotische
Rekombination, innerhalb einer Generation.

Genetik

Wie wird die co-transkriptinelle Modifizierung unterstützt?

durch die C-terminale Domäne der Polymerase II

– CTD kann unterschiedlich modifiziert werden

Genetik

Nenne wichtige Methoden zur Untersuchung des Zebrafisch

1. Sichtbarmachen von Organen

2. Reportergene als Transgene – Einbau in Keimbahn)
a. transiente Transfektion

3. ‚Fatemapping‘ durch lokalisiertes ‚Uncaging‘

4. Mutagenese (Schrotschuss)

5. Gezielt Mutationen einführen (oft knockouts)
a. TILLING (2000 eingeführt, jetzt veraltet)
b. Zinkfinger Nuklease (ZFN)
c. TALEN (geht auch für knockin)

d. CRISPR/Cas (geht auch für knockin)

6. Gen-Inaktivierung durch Morpholinos

Genetik

Nenne wichtige Ressourcen bei der Untersuchung des Zebrabärblings

1. ZFIN Datenbanken
2. NIH Zebrabärbling Initiative
3. Sanger Lab Genomprojekt / Ensembl

Genetik

Wie ist das Gehrin von Menschen im Vergleich zu Orcas und Vögeln aufgebaut?

Faltung – Oberflächenvergrößerung; 

FlächeOrca>FlächeMensch
aber: keine Faltung bei Vögeln in der homologen Gehirnregion!

Genetik

Nomenklatur

Neurale Zellen =
Neuronale Zellen =
Projektionsneuronen =
Interneuronen =

Neurale Zellen = Neuronen und Gliazellen
Neuronale Zellen = Neuronen
Projektionsneuronen (zB Pyramidenzellen, Purkinjezellen) = langreichweitig
Interneuronen = lokale Verbindungen, keine (langen) Axone

Genetik

Wieso ist der Zebrabärbling gut als Modellorganismus geeignet?

  • einfach zu züchten und zu halten, günstiger als Mäuse
  • schnelle Reproduktionszeit, viele Eier
  • frühe Entwicklung kann in freischwimmenden, transparenten
    Embryos direkt betrachtet werden
  • Schnelle Entwicklung: rudimentäres Nervensystem nach 24 h, und die
    Organogenese nach 5 Tagen abgeschlossen; Optimal, um die frühe Entwicklung zu untersuchen – bei Mäusen
    intrauterin, also schlecht zugänglich
  • Genkartierung und positionales Klonieren lassen sich gut durchführen
  • Morpholinos, ZFN, TALEN und CRISPR/CAS für Gendeprivation
  • Obwohl Zebrabärbling und Mensch vor 420 Mya sich trennten, sind
    viele Gene konserviert, und auch Entwicklungswege.
  • Gutes Modell für viele menschliche Krankheiten

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