Genome und Genexpression

Question 1

Was sind wichtige Bestandteile des Zellkerns?

Answer 1

Chromatin, Nukleolus, Kernmembran, Kernporen

Question 2

Heterochromatin

Answer 2

besonders dicht gepackte DNA, repetitive Sequenzen, wenige Gene, keine Transkription

Question 3

Euchromatin

Answer 3

lockerer verpackte DNA, enthält die meisten Gene, Transkription

Question 4

Was sind Transposons?

Answer 4

bewegliche genetische Elemente (Retrotransposons aus RNA mit reverser Transkriptase)

Question 5

Was sind LINES/SINES?

Answer 5

long/short interspersed nuclear elements

Question 6

Wie liegt das Chromosom im Laufe des Zellzyklus vor?

Answer 6

Metaphase: kondensiertes Chromosom, Interphase: Chromatin (dekondensiert)

Question 7

Wozu Centromer-Sequenzen?

Answer 7

über Kinetochor-Proteine setzen Spindelfasern an, es darf nur 1 Centromer pro Chromosom geben

Question 8

Wozu Telomere?

Answer 8

Replikation der Enden, Schutzkappe

Question 9

Was sind Histone?

Answer 9

Proteine, die zusammen mit Nicht-Histonproteinen DNA in Nucleosomen verpacken

Question 10

Was ist ein Nucleosom?

Answer 10

Histon-Octamer (Proteinkern aus acht Histonproteinen) mit 1,7mal umwundener DNA, positiv geladene Histonproteine (Lysin/Argininreste) neutralisieren negativ geladene DNA

Question 11

Wie kann Histonproteinkern von DNA freigesetzt werden?

Answer 11

Verdau von Chromatin mit Nuclease (nur linker-DNA wird abgebaut)

Question 12

Erkläre, wie Nucleosomen/Chromatin dynamisch sind!

Answer 12

transiente Öffnung der Nukleosomen gibt anderen DNA-bindenden Proteinen Zugang zu DNA, Nukleosomen können in ATP-abhängiger Weise verschoben und umgebaut werden

Question 13

Wodurch können Struktur und Aktivitätszustand des Chromatins verändert werden?

Answer 13

kovalente Modifikationen (Methylierung, Acetylierung, Phosphorylierung, Ubiquitinierung) von Histonproteinen: reversibel, von Enzymen katalysiert

Question 14

Was ist epigenetische Vererbung?

Answer 14

Vererbung von Veränderungen im Phänotyp einer Zelle oder eines Organismus, die nicht auf Veränderungen in der Nukleotidsequenz der DNA beruhen

Question 15

Nenne 3 Beispiele für epigenetische Vererbung

Answer 15

DNA-Methylierung, Histonmodifikationen, RNA-Interferenz

Question 16

Dogma der Weismann-Barriere

Answer 16

Übernahme von Modifikationen in Keimzellen unmöglich (erworbene Eigenschaften nicht vererbbar)

Question 17

Was ist transgenerationale epigenetische Vererbung?

Answer 17

Übertragung von Information über mehrere Generationen unabhängig von DNA-Basensequenz - nicht alle epigenetischen Modifikationen in Keimbahn ausradiert?

Question 18

Genexpression

Answer 18

genetische Information wird umgesetzt und für die Zelle nutzbar gemacht (Gen zu Genprodukt), Transkription und Translation

Question 19

Definiere Gen

Answer 19

Einheit von kodierenden und zugehörigen regulatorischen Bereichen

Question 20

Unterschied Introns/Exons?

Answer 20

Introns sind immer nicht-codierend, Exons enthalten codierende und nichtcodierende Bereiche

Question 21

sechs Stufen der Genexpressions-Kontrolle bei Eukaryonten

Answer 21

• transkriptionell
• post-transkriptionell (Prozessierung, Transport/Lokalisation)
• translational
• post-translational

Question 22

Woraus besteht der Komplex aus über 100 Proteinen, der für Initiation der Transkription benötigt wird?

Answer 22

generelle Transkriptionsfaktoren, Transkriptionsaktivatoren, mediator, RNA-Polymerase, Chromatin-Umbauenzyme)

Question 23

Was beeinflussen Transkriptionsfaktoren etc.?

Answer 23

Rate, Initiation, Elongation und Pausierung der RNA-Polymerase

Question 24

Was sind Enhancer/Silencer?

Answer 24

regulatorische Regionen, die ober- oder unterhalb eines Gens liegen können, orientierungsunabhängig, modular

Question 25

Was ist ein Promotor (mit TATA-Box)?

Answer 25

Region direkt oberhalb von Transkriptionsstartstelle, bindet generelle Transkriptionsfaktoren und RNA-Polymerase II

Question 26

Nenne zwei Beispiele für sequenzspezifisch DNA-bindende Proteine, die über alpha-Helices mit der großen Furche der DNA interagieren

Answer 26

Helix-turn-helix-Proteine, Zinkfinger-Proteine

Question 27

Nenne ein Beispiel für die Dimerisierung von Transkriptionsfaktoren

Answer 27

Leucin-zipper-Proteine

Question 28

Was wird durch die Dimerisierung von Transkriptionsfaktoren ermöglicht?

Answer 28

vergrößert das Repertoire der erkannten DNA-Sequenzen und erlaubt kombinatorische Kontrolle (nur Kombination von zwei Untereinheiten bewirkt Bindung an DNA)

Question 29

Synergistische Wirkung von Transkriptionsfaktoren

Answer 29

Gleichzeitige Bindun mehrerer Transkriptionsaktivatoren an regulatorische Region eines Gens hat mehr als additiven Effekt auf die Transkriptionsrate

Question 30

Wie interagieren Genregulatorproteine miteinander?

Answer 30

synergistisch (kooperativ), kompetativ um überlappende Bindestellen, hemmen einander

Question 31

Was ist Transferrin?

Answer 31

Eisen-bindendes Protein im Blutplasma

Question 32

Was ist ein Transferrin-Rezeptor?

Answer 32

bindet Transferrin, vermittelt Aufnahme in Zellen via Endozytose

Question 33

Ferritin

Answer 33

Eisen-bindendes Protein im Zytoplasma

Question 34

posttranskriptionelle Kontrolle der Eisen-Homöostase

Answer 34

Aconitase: eisenempfindliches RNA-bindendes Protein, reguliert Translation von Ferritin und Transferrin-Rezeptor kodierenden mRNAs -> unterschiedliche Auswirkungen

Question 35

Wozu werden mRNAs im Cytoplasma spezifisch lokalisiert?

Answer 35

Aufbau von Assymetrien in Zelle und Regulation der Translation

Question 36

Wie werden mRNAs im Cytoplasma spezifisch lokalisiert?

Answer 36

enthalten Lokalisationssignale (Haarnadelschleifen), RNA-bindende Proteine/Motoren wie Myosin, Dynein, Kinesin vermitteln Transport und Verankerung

Question 37

Nenne vier Beispiele für posttranskriptionelle Mechanismen

Answer 37

- prä-mRNA-Spleißen - mRNA-Polyadenylierung - mRNA-Export - mRNA-Lokalisierung, lokale Translation - mRNA-Stabilität - RNA-Interferenz (microRNAs) - Translations-Initiation