Immunsystem Bakterien & Restriktionsenzyme + cGAS-cGAMP-STING Flashcards
Was ist der lytische Zyklus?
(Ablauf)
- Phage injeziert genetisches Material in Bakterienzelle
- Bakterielle DNA-Synthese wird eingestellt und Phagenbestandteile werden aufgebaut
- Lyse der Bakterienzelle
Was ist der lysogene Zyklus?
(Ablauf)
- Injektion des Genoms des Phagen in die Bakterienzelle
- Integration der Phagen DNA in das Genom der Bakterienzelle -> Prophage entsteht
- Replikation des Wirtsgenoms
- Zellteilung
- Induktion durch bestimmte Umweltfaktoren -> Virus tritt in den lytischen Zyklus ein
Wie nennt man Proteine, die die DNA schneiden?
Wie schneidet eine Endonuklease?
Wie schneidet eine Exonuklease?
Restriktionsenzyme
Endonuklease: Schneidet im Inneren des DNA Strangs
Exonuklease: Endständige Abspaltung einzelner Nukleotide
Wo schneiden Restriktionsenzyme vom
Typ I
Typ II
Typ III
Typ I: Schneiden an zufälliger Stelle 100 bis 1000 bp entfernt von der Erkennungssequenz
Typ II: Schneiden innerhalb der Erkennungssequenz (Oder sehr nah daran)
Typ III: Schneiden 25-27 bp entfernt von Erkennungssequenz
Welcher Typ von Restriktionsenzymen werden im Labor verwendet?
Typ II Restriktionsenzyme, weil sie innerhalb der Erkennungssequenz (Oder sehr nah daran) schneiden
Wie sieht die Reaktion, die das Restriktionsenzym vermittelt aus?
Wie sieht die Interaktion des Restriktionsenzym mit der DNA aus?
-> Wie vermittelt das Restriktionsenzym seine Wirkung?
Das Restriktionsenzym erkennt die zu schneidende Sequenz und koordiniert ein Magnesium Ion, sowie ein Wasser Molekül.
Das Wasser Molekül kann dann an der Phosphatgruppe angreifen und die zu schneidene Bindung (scissile Bond) trennen.
Warum wird Bakterien DNA nicht durch Restriktionsenzyme geschnitten?
Weil diese methyliert ist
Wie ist der Ablauf der Methylierung der DNA bei Bakterien?
-> Welcher Cofaktor?
Basen-Flipping (Heißt die Base flippt aus dem DNA Doppelstrang heraus)
-> Kann mit Hilfe von Cofaktor SAM methyliert werden
Warum kann das Restriktionsenzym nicht mit methylierter DNA wechselwirken?
Restriktionsenzym umschließt die DNA und bildet HBB aus.
Wenn die DNA methyliert ist können keine HBB zwischen den Nukleotiden und den AS ausgebildet werden.
Wofür steht Crispr/Cas9?
Clustered
Regularly
Interspaced
Short
Palindromic
Repeats
Cas (Crispr associated sequence)
Wie funktioniert das Immunsystem von Bakterien?
Ablauf erklären
- Phagen DNA schneiden
- In eigenes Genom (An Crispr Stelle) einbauen
- DNA ablesen -> pre-crRNA (Pre Crispr RNA)
- pre-crRNA prozessiert zu crRNA
- crRNA bindet an tracer RNA (kommt vom Bakterium selbst)
- Komplex aus crRNA und tracer RNA werden von Cas9 gebunden
- Cas9 schneidet Phagen DNA
Wo wird die Phagen DNA für das “Immunsystem der Bakterienzelle” eingebaut?
Wie lang ist das eingebaute DNA Fragment?
Wird in Crispr eingebaut
Ca. 30 bp
Was waren die zwei Erkenntnisse, die die Nutzung von Crispr Cas 9 ermöglichten?
Tracer RNA und crRNA können fusioniert werden -> Einsatz als ein Molekül
Die zu erkennende virale RNA Sequenz kann gegen jede beliebige Sequenz getauscht werden
Welches Problem musste für die Verwendung von Crispr Cas 9 in Eukaryonten überwunden werden?
Eukaront hat einen Zellkern
- > Cas 9 muss erst in diesen hinein gelangen!
- > Also entsprechende Signalsequenzen an dieses Protein anbringen
Wie sieht das durch die cyclische GMP-AMP Synthase gebildete Dinukleotid aus?
Wie läuft der cGAS-cGAMP-STING Pathway ab?
- DNA des Bakteriums oder Virus dringt in die Zelle ein
- Bindet an cGAS -> Aktiviert diese
- cGAS synthetisiert cyclisches GMP-AMP (cGAMP)
- cGAMP bindet an STING -> Flügel hoch
- Kreuzphosphorylierung -> IRF3 wird phosphoryliert
- IRF3 dimerisiert und transloziert in Zellkern
- Aktiviert Gene für Interferonproduktion
