VL 19 Rekombination

Question 1

Rekombinationstypen

Answer 1

1. Homologe Rekombination: Teile von homologen Chromosomen werden ausgetauscht
2. Illegitime Rekombination: Austausch von Gensequenzen zwischen nicht homologen Chromosomen. Die einzelnen Sequenzen weisen jedoch Homologie auf
3. Sequenzspezifische Rekombination: Viren können doch spezifische Sequenzsignale ihre DNA in die Wirts-DNA einsetzen durch Integrasen
4. Transposition: Springen von DNA-Sequenzen an einen anderen Lokus

Question 2

Was ist linkage?

Answer 2

• manche durch Gene codierte Merkmale werden gemeinsam vererbt
• Gene mit Rekombinationsfrequenzen unter 50 Prozent sind auf einem Chromosom = linked / gekoppelt
• Zwei Gene mit Rekombinationsfrequenzen von 50 Prozent sind auf verschiedenen Chromosomen oder sehr weit entfernt auf einem Chromosom = unlinked / nicht gekoppelt

Question 3

Wie häufig kommt eine Rekombination vor?

Answer 3

Alle 50 Millionen 1-3 Rekombinationsereignisse

Question 4

Genkartierung

Answer 4

• Genkartierung bestimmt die Abfolge von Genen und die relative Distanz der Gene in map units
• 1 map unit = 1 cM (centimorgan) = 1% Rekombination
• Rekombinationsfrequenzen zwischen Genen sind proportional zu ihrer Distanz

Question 5

Genetische Polymorphismen

Answer 5

Das Vorkommen mehrerer Varianten eines Locus / Gens / Chromosoms nennt man Polymorphismus. Wichtig zur Kartierung von Genen

• restriction fragment length polymorphism (RFLP):
  ⇒ schneiden bestimmte Sequenzen, genutzt zur Erkennung von Genen, welche Fragmente entstehen
• single-nucleotide polymorphism (SNP)
  ⇒ DNA wird durchsequenziert, wodurch wir Punktmutationen finden
• simple sequence repeat (SSR) = microsatellite
  ⇒ kurze, meist nichtcodierende DNA-Sequenzen von zwei bis sechs Basenpaaren Länge, die im Genom eines Organismus oft wiederholt werden

Question 6

Synaptonemaler Komplex

Answer 6

Soll dafür sorgen, dass dich homologen Chromosomen beieinander bleiben

Question 7

Crossing-Over und die Maschinerie

Answer 7

1. Initiale DNA Spaltung durch Spo11 (nutzt heterochromatische (offenere) Strukturen)
   ​- 2 Untereinheiten von Spo11 schneiden oberen und unteren DNA Strang um 2 Nucleotide versetzt
   - Es entsteht ein kovalenter ProteinDNA Komplex am 5´Ende des Bruchs
2. Prozessierung des DSB (double-stranded break)
   - 5´- 3´Resektion durch MRX
3. DMC1 und Rad51, Homologe des bakteriellen RecA besorgen die Stranginvasion
   - Doppelstrang klappt auf, Basen testen auf Homologie mit dem Einzelstrang
   ⇒ Entstehung einer Holidaystruktur

Question 8

Holidaystruktur

Answer 8

Überkreuzung von DNA-Strängen vor Auflösung

• Die Auflösung von Hollidaystrukturen durch Resolvase RuvC in Bakterien
• RuvC ist eine Endonuclease und bindet als Dimer
• Die Nuclease hat eine Sequenzpräferenz, weshalb Branch Migration passieren muss → Endonuclease wandert am Strang entlang bis eine solche Sequenz auftritt.