Bakteriegenetik och mobila element

Question 1

Vad innebär det att DNA-replikationen är bidirektionell?

Answer 1

Att den sker på båda strängarna samtidigt. Den sker även i flera replikationsbubblor samtidigt.

Question 2

Beskriv skillnaden mellan var arvsmassan finns i cellen hos eukaryota celler jmf med bakterieceller

Answer 2

I eukaryota celler ligger den i cellkärnan, medan i bakterierna ligger den i en diffus, ej membranomsluten, region kallad nukleotid

Question 3

Varför tar det ungefär lika lång tid för en bakterie att kopiera hela sitt genom som en människocell, trots att bakteriernas genom är mycket kortare?

Answer 3

För att bakterierna börjar sin replikation på ett ställe och fortsätter sedan tills den är klar medan human replikation påbörjas på många ställen samtidigt.

Question 4

Nämn tre skillnader mellan prokaryot och eukaryot transkription

Answer 4

Prokaryoterna har:
1: ingen processning av mRNA, inga intron som ska klippas bort
2: polycistroniska mRNA (ett mRNA kodar för flera proteiner samtidigt efter varandra)
3: kopplad transkription-translation: translationen påbörjas innan mRNA:t är färdigt

Question 5

Beskriv det bakteriella genomet (3 egenskaper)

Answer 5

1. en enda, cirkulär, kromosom
2. storlek mellan 0,5Mbp-14Mbp
3. hög gendensitet (inga intron, kodande gener sitter tätt ihop)

Question 6

Definiera pangenom

Answer 6

Det är alla gener som hittats inom en och samma bakterieart

Question 7

Definiera coregenom

Answer 7

Det är de gemensamma generna som alla bakterier inom samma art delar

Question 8

Definiera operon

Answer 8

En grupp med gener som avläses från en gemensam startpunkt på DNA (promoter) och regleras gemensamt. Är ofta länkade till samma funktion

Question 9

Vad ingår i ett bakteriegenom?

Answer 9

kromosom(er) + plasmid(er), dvs det totala DNA-innehållet hos en bakterie

Question 10

Vilka sorters gener kan man hitta på plasmider?

Answer 10

Gener som kodar för olika funktioner som INTE är livsnödvändiga för bakterien, tex resistens, virulensgener

Question 11

Har alla bakterier plasmider?

Answer 11

Nej, men vissa kan ha många olika plasmider

Question 12

Definera en transposon

Answer 12

ett mobilt genelement som kan förflytta sig inom DNA:t. Både inom kromosomen och mellan kromosomen och plasmiden.

Question 13

Vad ingår i ett insertion sequence (IS)?

Answer 13

En kort sekvens kallad IR (inverted repeat) som transposaset känner igen och vet var den ska klippa, följt av transposasgenen, och sist ett IR igen, i omvänd sekvens till den första

Question 14

Hur är en enkel transposon uppbyggd?

Answer 14

Inverted repeat (IR)
Transposas
Gen X
Gen Y
Inverted repeat

Question 15

Hur är en composite transposon uppbyggd?

Answer 15

Insertion sequence (IR + transposas + IR)
Gen X
Gen Y
Gen Z
Insertion sequence

Question 16

Definiera integroner

Answer 16

Genetiska strukturer som kan ansamla gener, som ett ”parkeringshus för gener”, som alla replikeras samtidigt

Sitter ofta i ett transposon eller plasmid så att många gener kan flyttas samtidigt

Question 17

Vad är syftet med enzymet integras?

Answer 17

Det sätter in genkassetter i integronet

Question 18

Definiera promotor

Answer 18

En genstruktur i integronet som när den aktiveras startar replikationen av alla integronets genkassetter

Question 19

Vad är mutation strains?

Answer 19

Det är specifika bakterie-strains som fått fel i sin replikation vilket orsakar många fler mutationer. Lite som cancer

Question 20

Vilka är de tre huvudsakliga mekanismerna för horisontell genöverföring?

Answer 20

Konjugation, transduktion, transformation

Question 21

Vad är syftet med restriktionsenzymer och hur fungerar de (kortfattat)?

Answer 21

De är bakterieförsvar mot främmande DNA. De känner igen och klyver en specifik DNA-sekvens så att den inte kan påverka bakterien. Ofta skydd mot virus

Question 22

Förklara kortfattat konjugation

Answer 22

Överföring av DNA mellan två bakterier via en kanal (mating pair formation), kräver närkontakt

Question 23

Definiera en konjugerbar plasmid

Answer 23

En plasmid som bär på alla komponenter för att kunna överföras till en annan bakterie

Question 24

Definiera en mobiliserbar plasmid

Answer 24

En plasmid som innehar några av de komponenter som krävs för överföring, men behöver ta hjälp av en konjugerbar plasmid för att överföras

Question 25

Vilka tre sorters plasmider finns det?

Answer 25

Konjugativa, mobiliserbara, ej överförbara

Question 26

Vad är integrativa konjugativa element (ICE)?

Answer 26

Element som sitter i kromosomen men kan klippas ut, bli cirkulära och överföras likt en konjugerbar plasmid. Kan dock inte replikeras autonomt utan behöver sätta sig i kromosomen igen

Question 27

Definiera transformation

Answer 27

Upptag av DNA från omgivningen av naturligt kompetenta bakterier, tex pneumokocker och gonokocker. DNA:t sätter sig sedan i kromosom/plasmid och nedärvs till nästa gneration

Question 28

Beskriv transduktion

Answer 28

En process där bakteriofager medierar nytt DNA till en bakterie

Question 29

Definiera lytiska fager

Answer 29

Det är fager som alltid orsakar lys av bakterien efter att de replikerats inuti den

Question 30

Definiera temperata fager

Answer 30

Det är fager som har två olika cykler
1) lytisk cykel: aktiv replikation av fagen och utsläpp via lys
2) lysogen (vilande fas): fagens DNA integreras i bakterie-DNA:t och replikeras tillsammans med bakterien fram tills dess att den väljer att gå in i den lytiska cykeln

Question 31

Hur kan bakteriofagerna mediera resistens via transduktion?

Answer 31

När fagerna replikeras i en bakteriecell packas deras genom in i dem, och det kan hända att ”fel” DNA kommer med, tex resistensgener. Detta kan sedan överföras till nästa bakterie som fagen infekterar och inkorporeras i dess DNA.

Question 32

Definiera genomiska öar

Answer 32

Delar av DNA som orsakas av horisontell genöverföring och skiljer sig från omgivande DNA genom att ha ett annat G/C-innehåll. De är ofta integrerade i tRNA-gener. Kan innehålla olika användbara gener tex för resistens eller metabolism.