TMZG Labortiermedizin an der Veterinärmedizinische Universität Wien | Karteikarten & Zusammenfassungen

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Definiere den Begriff "Inzuchtstamm"

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= Stamm, der über mehr als 20 Generationen über Geschwisterpaarungen erhalten wurde

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Was versteht man unter "dihybrider Kreuzung"?

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Hier wird betrachtet, wie sich zwei vererbbare Merkmale im Erbgang verhalten; 

unterscheiden sich zwei Individuen homozygot in 2 verschiedenen Merkmalen, werden diese unabhängig voneinander vererbt und können frei miteinander kombiniert werden

in der F1 treten uniform die dominanten Gene im Phänotyp auf; in späteren Generationen werden die Allele neu kombiniert und es treten unterschiedliche Phänotypen mit Merkmalen der Großeltern auf

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Was besagt die Uniformitäts- bzw. Reziprozitätsregel?

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Nachkommen reziproker Kreuzungen reiner Linien zeigen einheitliches Erscheinungsbild

Reziprok = bei vertauschtem Geschlecht der Eltern die gleichen Kreuzungsergebnisse 

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Was versteht man unter "Rückkreuzung"?

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Die Kreuzung eines Hybriden (aus intermediärem Erbgang) mit dem rezessiven Elternteil

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Wozu kann eine "Rückkreuzung" nützlich sein?

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Um herauszufinden, ob ein Phänotyp homozygot oder heterozygot ist;

zeigt die F1 einen uniformen Phänotyp, war der getestete Hybrid homozygot;

zeigt die F1 ein 1:1 gespaltenes Ergebnis, war der Hybrid heterozygot

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Was versteht man unter "reziproker Kreuzung"?

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untersucht, ob bestimme Merkmale unabhängig vom Geschlecht vererbt werden;

Kreuzungen, bei denen das betreffende Erbgut des Vaters der Mutter - und umgekehrt das Erbgut der Mutter dem Vater zugeordnet wird;

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Was versteht man unter "intermediärem Erbgang"?

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Erbgang, bei dem im äußeren Erscheinungsbild eine Mischform ausgebildet wird, wenn im Erbgut zwei unterschiedliche Varianten des gleichen Gens für verschiedene Ausprägungen eines Merkmals vorliegen;

Bsp.: Löwenmäulchen

ist ein Elternteil weiß und eines rot im Phänotyp, haben aber beide unterschiedliche Varianten desselben Gens, ist die F1 komplett rosa; ab F2 kommen rot, weiß und rosa vor im Verhältnis 1:2:1 wobei 2 die Mischform ist

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Was besagt die Spaltungsregel?

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Kreuzungen heterozygoter Nachkommen (F1) von homozygoten Elternlinien führen zur Aufspaltung der Phänotypen nach bestimmten Verhältnissen; 

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Was bedeutet "Heterozygotie"?

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die paarig vorliegenden (jeweils von Mutter und Vater) vererbbaren Allele sind nicht identisch

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Was bedeutet "Homozygotie"?

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die paarig vorliegenden (jeweils von Mutter und Vater) vererbbaren Allele sind identisch

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Was besagt das Prinzip der unabhängigen Segregation von Merkmalsanlagen?

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Allele eines Gens verteilen sich unabhängig voneinander und unabhängig von Allelen anderer Gene auf die Nachkommen; 

werden bei einer Kreuzung mehrere unterschiedliche Merkmale beobachtet, enstehen so viele neue Formen, wie es Kombinationsmöglichkeiten gibt

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Was waren Mendel's Schlussfolgerungen aus seinen Kreuzungsversuchen?

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  1. Die Vererbung jedes Merkmals beruht auf Einheiten oder Faktoren (Genen), die unverändert auf die Nachkommen übertragen werden
  2. Ein Individuum erbt von jedem Elternteil von jeder Erbanlage eine Einheit.
  3. Eine Erbanlage braucht in einem Individuum nicht sichtbar werden und kann auf die nächste Generation übertragen werden
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Q:

Definiere den Begriff "Inzuchtstamm"

A:

= Stamm, der über mehr als 20 Generationen über Geschwisterpaarungen erhalten wurde

Q:

Was versteht man unter "dihybrider Kreuzung"?

A:

Hier wird betrachtet, wie sich zwei vererbbare Merkmale im Erbgang verhalten; 

unterscheiden sich zwei Individuen homozygot in 2 verschiedenen Merkmalen, werden diese unabhängig voneinander vererbt und können frei miteinander kombiniert werden

in der F1 treten uniform die dominanten Gene im Phänotyp auf; in späteren Generationen werden die Allele neu kombiniert und es treten unterschiedliche Phänotypen mit Merkmalen der Großeltern auf

Q:

Was besagt die Uniformitäts- bzw. Reziprozitätsregel?

A:

Nachkommen reziproker Kreuzungen reiner Linien zeigen einheitliches Erscheinungsbild

Reziprok = bei vertauschtem Geschlecht der Eltern die gleichen Kreuzungsergebnisse 

Q:

Was versteht man unter "Rückkreuzung"?

A:

Die Kreuzung eines Hybriden (aus intermediärem Erbgang) mit dem rezessiven Elternteil

Q:

Wozu kann eine "Rückkreuzung" nützlich sein?

A:

Um herauszufinden, ob ein Phänotyp homozygot oder heterozygot ist;

zeigt die F1 einen uniformen Phänotyp, war der getestete Hybrid homozygot;

zeigt die F1 ein 1:1 gespaltenes Ergebnis, war der Hybrid heterozygot

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Q:

Was versteht man unter "reziproker Kreuzung"?

A:

untersucht, ob bestimme Merkmale unabhängig vom Geschlecht vererbt werden;

Kreuzungen, bei denen das betreffende Erbgut des Vaters der Mutter - und umgekehrt das Erbgut der Mutter dem Vater zugeordnet wird;

Q:

Was versteht man unter "intermediärem Erbgang"?

A:

Erbgang, bei dem im äußeren Erscheinungsbild eine Mischform ausgebildet wird, wenn im Erbgut zwei unterschiedliche Varianten des gleichen Gens für verschiedene Ausprägungen eines Merkmals vorliegen;

Bsp.: Löwenmäulchen

ist ein Elternteil weiß und eines rot im Phänotyp, haben aber beide unterschiedliche Varianten desselben Gens, ist die F1 komplett rosa; ab F2 kommen rot, weiß und rosa vor im Verhältnis 1:2:1 wobei 2 die Mischform ist

Q:

Was besagt die Spaltungsregel?

A:

Kreuzungen heterozygoter Nachkommen (F1) von homozygoten Elternlinien führen zur Aufspaltung der Phänotypen nach bestimmten Verhältnissen; 

Q:

Was bedeutet "Heterozygotie"?

A:

die paarig vorliegenden (jeweils von Mutter und Vater) vererbbaren Allele sind nicht identisch

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Was bedeutet "Homozygotie"?

A:

die paarig vorliegenden (jeweils von Mutter und Vater) vererbbaren Allele sind identisch

Q:

Was besagt das Prinzip der unabhängigen Segregation von Merkmalsanlagen?

A:

Allele eines Gens verteilen sich unabhängig voneinander und unabhängig von Allelen anderer Gene auf die Nachkommen; 

werden bei einer Kreuzung mehrere unterschiedliche Merkmale beobachtet, enstehen so viele neue Formen, wie es Kombinationsmöglichkeiten gibt

Q:

Was waren Mendel's Schlussfolgerungen aus seinen Kreuzungsversuchen?

A:
  1. Die Vererbung jedes Merkmals beruht auf Einheiten oder Faktoren (Genen), die unverändert auf die Nachkommen übertragen werden
  2. Ein Individuum erbt von jedem Elternteil von jeder Erbanlage eine Einheit.
  3. Eine Erbanlage braucht in einem Individuum nicht sichtbar werden und kann auf die nächste Generation übertragen werden
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EIGENRECHERCHE CRE-LOX

Cre-LoxP system for students

lineage tracing by Cre - LoxP system  - A step by step discussion


Cre = Enzym, das spezifische DNA-Sequenz erkennen und rekombinieren kann

LoxP = spezifische DNA-Sequenz, die durch Cre erkannt wird 


Beispiel: 

Target: GeneX, eingegrenzt von 2 LoxP-Sequenzen, die in dieselbe Richtung orientiert sind 

→ Behandlung mit Cre → 1x LoxP + GeneX werden gelöscht → Knock-Out System


Target GeneX eingegrenzt von 2 LoxP-Sequenzen, die in entgegengesetzte Richtung orientiert sind

→ Behandlung mit Cre → inverted GeneX 


2LoxP Sequenzen auf verschiedenen Chromosomen in dieselbe Richtung orientiert 

→ Behandlung mit Cre → Translocation (DNA Sequenzen VOR den LoxPs werden vertauscht = Mutation)



Mausbeispiel:

Maus, die Cre Enzym produzieren kann x Floxed Mouse (Target Gen von FloxP eingegrenzt ) + Fluoreszenzmarker


Verpaarung → einige Nachkommen haben Cre UND LoxP UND Marker → Target Gen wird gelöscht, stattdessen wird der Fluoreszenzmarker exprimiert


Lineage Tracing:

Rückverfolgung von Pathways:

z.Bsp.: Pathway von multipotenter Stammzelle zu gertigem Makrophagen


  1. Markerprotein, das in Stammzelle exprimiert wird, wird ausgewählt

  2. “Reporter Mouse” wird erzeugt (ubiquitärer Promoter + LoxP + STOP Sequenz + LoxP + GFP coding sequence) → jede Zelle der reporter mouse beinhaltet diese GFP-Sequenz, aber es wird wegen der STOP Sequenz kein Signal abgegeben

  3. “Cre-mouse” wird erzeugt (Promoter des Markerproteins + Cre-coding-sequence → Cre-coding sequence ist in allen Zellen der Maus vorhanden, aber Cre wird nur in  Zellen exprimiert, die das Markerprotein exprimieren) 

  4. Verpaarung von reporter mouse x cre mouse = heterozygote Nachkommen von Bedeutung, die beide Sequenzen der Eltern erbt 

    1. beide Sequenzen sind in jeder Zelle der Maus vorhanden

    2. Cre wird aber nur in den Zellen exprimiert, in denen das Markerprotein exprimiert wird

    3. also wird die STOP Sequenz nur in den Zellen gelöscht, in denen das Markerprotein vorhanden ist = in den Zellen, die von der originalen Stammzelle abstammen → GFP Signal wird abgegeben → alle grünen Zellen gehören zur gesuchten Abstammungslinie

GFP = green fluorescent protein

ubiquitärer Promoter = in jeder Zelle exprimiert


Youtube Videos CRISPR/Cas 

What is CRISPR?

(How CRISPR lets us edit our DNA | Jennifer Doudna ) TED Talk


“Repeats” = kurze DNA-Sequenzen, die in beide Richtungen gelesen identisch sind (Palindrom) und sich wiederholen

zwischen den repeats liegt “spacer DNA” = nicht-identische DNA-Segmente 


“Crispr associated genes” = Cas-Gene → codierend für Cas-Proteine = Helicasen → DNA-auflösend und Nucleasen → DNA-schneidend


CRISPR/Cas System = quasi Immunsystem von Bakterien gegen Bakteriophagen (BP)

    → wenn BP DNA in das Bakterium injiziert → Cas-Proteine werden ausgebildet & die injizierte DNA in crRNA transkripiert, die direkt mit den Proteinen verbunden wird → Fremd-DNA neutralisiert 

funktioniert nur, wenn pacer DNA zwischen den Repeats zur injizierten Fremd-DNA passt


passen die Spacer nicht, gibt es 2. Möglichkeit → andere Art von Proteinen wird exprimiert (class 1 cas-protein) → nimmt die Fremd-DNA auf, zerlegt sie und kopiert sie in das vorhandene CRISPR System → Spacer sind also eine Sammlung vergangener Infektionen & schützt vor erneuter Infektion mit derselben Fremd-DNA


Idee: Verwendung von CRISPR/Cas System, um Gene auszuschalten oder sogar neue Gene ins Genom zu bringen


CRISPR/Cas9 (ursprünglich aus S. pyogenes)

  • Cas9-Protein hat 2 Schnittstellen für DNA 

  • 2 lange RNA-Sequenzen im Bakterium

    • crRNA - kompatibel mit dem Cas-Protein; beinhaltet den Spacer 

    • tracrRNA - haltet die crRNA an ihrem Platz 

  • Charpentier → trcrRNA-crRNA-chimäre → neues RNA System → “guide RNA” (enthält die Information WO geschnitten werden soll) 

  • Prozess zum Schneiden von DNA: 

    • Ziel DNA identifizieren

    • RNA-Stück erzeugen, dass dazu passt und als guide RNA ins Protein integrieren

    • RNA heftet sich an die Ziel-DNA und Cas9 schneidet an der Stelle durch das Gen → Gen ist inaktiviert → Zelle versucht, DNA wieder zu reparieren und erzeugt dabei Mutationen (Insertionen und Deletionen)

  • Prozess zur Insertion von DNA:

    •  zusätzlicher Teil des Systems: “host-RNA”

    • nach dem Schneiden der DNA durch die guide RNA wird die host RNA an der geschnittenen Stelle integriert (nur an einer Seite der Doppelhelix, auf der anderen bleibt ein Loch) → DNA wird dann das Loch füllen 

  • Vorteile des CRISPR/Cas9 Systems:

    • in lebendigen Zellen anwendbar 

    • kann DNA an mehreren verschiedenen Stellen schneiden 

    • mutierte/veränderte Gene könnten so “repariert” werden

TMZG Labortiermedizin

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