Klausur 2016. 1. Termin

Question 1

alle Aussagen in der Klammer richtig auswählen:
1. Viele Proteine, die in den Zellkern gelangen, besitzen ein NLS (nuclear loclization signal), das nach erfolgtem Transport (abgespalten|nicht abgespalten) wird.

2. Kerntransportrezeptoren, die dem Import von Molekülen in den Zellkern dienen, binden ihr Cargo in (Gegenwart|Abwesenheit) von RanGTP
3. Der Transport von RanGDP über die Kernpore erfolgt (ausschließlich durch Diffusion des monomeren Moleküls|ausschließlich im Komplex mit NTF2|auf beiden Wegen)
4. Der Transport der meisten mRNPs durch die Kernpore erfolgt (unter Beteiligung von ATP|mittels Motorproteinen|durch Diffusion)

Answer 1

1. nicht abgespalten
2. Abwesenheit
3. ausschließlich im Komplex mit NTF2
4. unter Beteiligung von ATP

Question 2

a) Welche zwei Moleküle sind im Aufbau elastischer Fasern beteiligt?
b) Welche extrazellulär erfolgende Modifikation sind charakteristisch für diese Fasern?
c) Gibt es eine vergleichbare Modifikation in Kollagenen?

Answer 2

a) Elastin
Fibrillin-1

b) Quervernetzung von Elastin durch Desmosin und Isodesmosin

c) Ja, ebenfalls Quervernetzung durch Lysyloxidase

Question 3

Nenne fünf Beispiele für i.d.R. post-translational erfolgende interne Modifikationen an Polypeptiden

Answer 3

Phosphorylierung

Acetylierung

Methylierung

Hydroxylierung

Ubiquitinierung

Question 4

Unterstreiche in den Klammern alle richtigen Aussagen.
1. Bei der Bildung eines COPII-Vesikels können als Cargo (neu synthetisierte Membranproteine|KDEL Rezeptoren|das Translokon des ER) mit verpackt werden

2. Die Krümmung der Lipidmembran bei der Vesikelbildung wird vermutlich durch (halbmondförmige periphere Membranproteine|Änderungen in der Lipidzusammensetzung|extensive Zuckermodifikation on Lipiden) unterstützt
3. Das Auflösen des SNARE-Komplexes (benötigt ATP|erfolgt unmittelbar vor der Fusion des Vesikels mit der Membran|wird durch Arf-Proteine gesteuert)

Answer 4

1. neu synthetisierte Membranproteine
   & KDEL Rezeptoren
2. halbmondförmige periphere Membranproteine
   & Änderungen in der Lipidzusammensetzung
3. benötigt ATP

Question 5

Ergänze bzw. unterstreiche in den Klammern alle richtigen Aussagen.
1. Das 20S Proteasom der Eukaryonten enthält ____ (Anzahl) (identischen|unterschiedlichen) beta-Untereinheiten

2. Das gesamte 20S Proteasom besitzt ___ (Anzahl) katalytische Zentren, die die proteolytische Aktivität vermitteln
3. Die durchschnittliche Länge der erzeugten Peptide beträgt ___ AS
4. Die alpha-Untereinheiten sind (ATPasen|GTPasen|keine NTP-hydrolysierenden Enzyme)

Answer 5

1. 7, unterschiedliche
2. 3
3. 8
4. keine NTP-hydrolysierenden Enzyme

Question 6

a) definiere den Begriff “Zellkompartiment”
b) Definiere den Begriff “Organelle”

Answer 6

a) Ein Zellkompartiment ist ein abgegrenzter Bereich innerhalb einer Zelle, der durch Membranen oder funktionelle Strukturen abgegrenzt ist und spezifische biochemische Prozesse ermöglicht. Es schafft eine spezielle mikromilieu, das sich von anderen Bereichen der Zelle unterscheidet.

b) Eine Organelle ist eine spezialisierte Struktur innerhalb der Zelle, die eine bestimmte Funktion erfüllt. In eukaryotischen Zellen sind Organellen meist von Membranen umgeben und tragen zur Zellorganisation bei (z. B. Mitochondrien, Zellkern

Question 7

wähle alle richtigen Antworten in den Klammern aus.
1. Proteinalterung beruht u.a. auf folgenden chemischen Prozessen:: (Deaminierung|Hydrolyse von Peptidbindungen|Glykolysierung)

2. Immunproteasen können folgende Besonderheiten aufweisen: (einen 115 regulatorischen Komplex|eine Immunountereinheit (UE) des Lid-Teils des 19S Komplexes|eine Immuno-beta1-UE des 20S Komplexes)
3. E3-Enhyme (haben immer ein für die Ubiquitynilierung essentielles Cystein|können heteromere Proteinkomplexe sein|kommen i.d.R. als Teil eines E2-E3 Multidomänenproteins vor)
4. Polyubiquitinketten (dienen immer als Signal für den Abbau durch das Proteasom|können durch Nutzung unterschiedlicher Lysine für die Verknüpfung in unterschiedlichen Konformationen vorliegen|können unterschiedliche Längen aufweisen)

Answer 7

1. Deaminierung & Glykolysierung
2. eine Immuno-beta1-UE des 20S Komplexes
3. können heteromere Proteinkomplexe sein
4. können durch Nutzung unterschiedlicher Lysine für die Verknüpfung in unterschiedlichen Konformationen vorliegen
   &
   können unterschiedliche Längen aufweisen

Question 8

Wähle alle richtigen Aussagen in den Klammern aus:
1. Die Formierung von Disulfidbrücken sekretorischer Proteine Erfolgt i.d.R. im (ER|im cis-Golgi|im medial Golgi)

2. Die Disulfidrücken bilden sich nur (in Gegenwart von PDI|bei entsprechendem Redoxpotential|bei Anwesenheit von ATP)
3. Wenn Proteine eine Disulfidbrücke besitzen, die ein inkorrektes Konfomer stabilisiert, (werden die Proteine im Lysosom abgebaut | kann die Disulfidbrücke umgelagert werden| kommt es i.d.R. zur Bildung von Aggregation)

Answer 8

1. ER
2. in Gegenwart von PDI (Protein Disulfid-Isomerase katalysiert die Bildung/Umlagerung von Disulfidbrücken)
   &
   bei entsprechendem Redoxpotential (ein oxidierendes Milieu ist notwendig, wie es im ER herrscht)
3. kann die Disulfidbrücke umgelagert werden
   &
   kommt es i.d.R. zur Bildung von Aggregation

Question 9

Wähle alle richtigen Aussagen in den Klammern aus:
1. Calnexin bindet bevorzugt an Substrate mit (N-linked-Glykosylierung| O-linked Glykosylierung| GPI-Ankern)

2. Calnexin ist (eine ATPase| eine GTPase| keines von beiden)
3. Der in der UPR involvierte ATF6-abhängige Signaltransduktionsweg umfasst als Schritte (den Export eines Faktors aus dem ER in den Golgi|die Autophosphorylierung eines Membranrezeptors| das Trimmen durch eine Intermebranprotease)

Answer 9

1. N-linked-Glykosylierung
2. keines von beiden
3. den Export eines Faktors aus dem ER in den Golgi
   &
   das Trimmen durch eine Intermembranprotease

Question 10

ja oder nein?
1. Falsch gefaltete Proteine werden oft im ER zurückgehalten. Die wichtigste Ursache dafür ist, dass sie aufgrund der falschen Konformation nicht von den für den Transport in den Golgi erforderlichen Rezeptoren erkannt werden

2. Der Abbau falsch gefalteter Proteine des ER erfolgt i.d.R. über das Proteasom
3. Die Akkumulation von falsch gefalteten Proteinen und die Überladung des ER mit richtig gefalteten Proteinen induzieren unterschiedliche Signalkaskaden
4. Die Aktivierung des sterol response pathways erfordert keinen funktionierenden Transport vom ER zum Golgi

Answer 10

1. ja
2. ja
3. nein
4. nein

Question 11

ja oder nein?
1. Cadherine sind Bestandteile der tight junctions

2. Integrine sind an der Formierung von Hemidesmosomen beteiligt
3. Gap junctions blockieren den parazellulären Transport in Epithelien
4. Connexine sind Bestandteile der gap junctions
5. Desmosomen koppeln Intermediärfilamente benachbarter Zellen

Answer 11

1. nein
2. ja
3. nein
4. ja
5. ja

Question 12

was ist ein “clearing chaperone”?

Answer 12

Chaperone, die fehlgefaltete oder aggregierte Proteine erkennen, markieren und dem Abbau zuführen („clearing“ = „beseitigen“).

Question 13

Die APC (anaphase promoting complex) kann durch Interaktionen mit den Proteinen Cdc20 und Hct1 aktiviert werden. Wähle jeweils Cdc20 oder Hct1 aus:

1. wird vom M-Cdk-Komplex phosphoryliert
2. wird durch den M-Cdk-Komplex aktiviert
3. hemmt den M-Cdk-Komplex
4. spaltet das Protein Securin durch Proteolyse
5. spielt eine wichtige Rolle beim Spindelanheftungskontrollpunkt

Answer 13

1. Cdc20
2. Cdc20
3. Hct1
4. Cdc20
5. Cdc20

Question 14

Nennen Sie vier Proteine, die an der Durchschnürung einer eukaryotischen Zelle während der Zytokinese beteiligt sind

Answer 14

Aktin

Myosin II

RhoA

Anillin

Question 15

wähle alle richtigen Aussagen in den Klammern.
1. Die Länge des Zellzyklus beträgt bei der Spalthefe Schizosaccharomyces pombe etwa (2-3 Stunden| 6-10 Stunden| 1 Tag)

2. Die durchschnittliche Länge des Zellzyklus der Hefezellen in einer Kultur ist am ehesten mit (der Generationszeit| der Teilungsrate| der Wachstumsgeschwindigkeit| der Lebensdauer) dieser Hefekultur vergleichbar
3. Im Zellzyklus der Sprosshefe Saccharomyces cerevisiae ist (eine| keine) deutliche G2-Phase zu erkennen

Answer 15

1. 6-10 Stunden
2. der Generationszeit
3. eine

Question 16

Ja oder nein?
1. Eine erhöhte Cdc25-Aktivität führt zu einer gesteigerten Zellteilungsrate

2. Cdc25 aktiviert den M-Cdk-Komplex durch Dephosphorylierung
3. Cdc25 wird durch Phosphorylierung aktiviert. Diese Aktivierung kann durch den aktivierten M-Cdk-Komplex erfolgen, wodurch eine positive Rückkopplung entsteht
4. Wee1-Inaktivierung führt zur Steigerung der Zellteilungsrate
5. Wee1 inaktiviert das Protein Cdc25

Answer 16

1. ja
2. ja
3. ja
4. ja
5. nein

Question 17

ja oder nein?

1. Die Freisetzung von cytochrom c aus den Mitochondrien erfolgt direkt durch Caspasen, die aus inaktiven Procaspasen entstehen
2. An der Freisetzung von Cytochrom c aus den Mitochondrien sind Proteine der Bcl-2-Familie beteiligt
3. Alle bisher bekannten Proteine der Bcl-2-Familie besitzen eine proapoptotische Aktivität und verstärken somit die Apoptose
4. Für die Bildung des DISC (death inducing signalling complex) ist die Freisetzung von Cytochrom c aus den Mitochondrien eine wichtige Voraussetzung
5. Das Fas-Proteine ist eine Rezeptor-Tyrosinkinase, die den MAP-Kinase-Weg aktiviert und so die Transkription von proapoptotischen Genen steigert
6. Aktivierte Fas-Proteine interagieren mit Adaptermolekülen, sodass Procaspasen gebunden werden können, die sich dann durch Autoproteolyse in aktive Caspasen umwandeln

Answer 17

1. nein
2. ja
3. nein
4. nein
5. nein
6. ja

Question 18

ja oder nein?
1. G-Protein-gekoppelte Rezeptoren benötigen immer trimere G-Proteine für die Signalweiterleitung

2. Trimere G-Proteine können nur über ihre alpha-UE Signale weiterleiten
3. Aktivierte alpha-UE der trimeren G-Proteine wirken immer aktivierend auf die Zielproteine
4. Die kleine GTPase RAS ist kein trimeres G-Protein

Answer 18

1. ja
2. nein
3. nein
4. ja

Question 19

Das Lücken-Gen (gap gene) Krüppel spielt eine wichtige Rolle bei der Spezifizierung der anterior-posterioren Achse bei Drosophila.
ja oder nein?

1. Produkte der maternalen Gene regeln die Expression von Krüppel
2. Krüppel wird alternierend in Parasegmenten entlang der anterior-posterioren Achse exprimiert
3. Produkte der homeotischen Gene regeln die Expression von Krüppel
4. Krüppel wird nur im dorsalen bereich des Embryos exprimiert
5. Krüppel wird entlang der anterior-posterioren Achse in einem bestimmten Bereich bzw. bestimmten Bereichen exprimiert
6. eine Mutation im Gen Krüppel wird auch als homeotische Mutation bezeichnet

Answer 19

1. ja
2. nein
3. nein
4. nein
5. ja
6. nein

Question 20

a) Wie heißen die drei Kompartimente, in die sich Somiten differenzieren?

b) Nenne jeweils eine Gewebe, das sich aus den Kompartimenten ableitet

Answer 20

a)
1. Dermomyotom
2. Myotom
3- Sclerotom

b)
1. Dermomyotom → Haut und Dermis (z. B. Bindegewebe und Fettgewebe)

2. Myotom → Skelettmuskulatur (z. B. Rumpf- und Extremitätenmuskulatur)
3. Sclerotom → Wirbelsäule (z. B. Wirbelkörper und Bandscheiben)

Question 21

Die maternalen Proteine bicoid, nanos, hunchback und caudal bilden Morphogengradienten im frühen Drosophila-Embryo.
Ja oder nein?

1. Sie liegen alle bereits während der Eireifung als Protein vor und bilden Gradienten
2. Sie liegen alle bereits während der Eireifung als mRNA vor und bilden Gradienten
3. Einige von ihnen werden als mRNA durch Motorproteine zu den Eipolen transportiert
4. Einige von ihnen werden als Proteine durch Motorproteine zu den Eipolen transportiert
5. Sie beeinflussen sich teilweise gegenseitig bei der Translation
6. Ihre Verteilung wird durch die Lücken-Gen-Produkte reguliert

Answer 21

1. nein
2. ja
3. ja
4. nein
5. ja
6. ja

Question 22

Wie wird die Parasegment-spezifische Expression der Paarregel-Gene bei Drosophila reguliert? Wähle alle richtigen Aussagen in den Klammern.

1. Die (Lücken-Gene| Segmentpolaritätsgene) kodieren für Proteine, die Konzentrationsgradienten entlang der gesamten anterior-posterioren Embryonalachse bilden
2. Diese Proteine funktionieren als (Transkriptionsfaktoren| Signalmoleküle)
3. Sie binden an (poly A-| Intron-| Enhancer-) Sequenzen der Paarregel-Gene
4. Durch die Bindung beeinflussen sie die (Translation| Adenylierung| Transkription) der Paarregel-Gene als (Aktivator| Inihibitor)

Answer 22

1. Lücken-Gene
2. Transkriptionsfaktoren
3. Enhancer-
4. Transkription, Aktivator

Question 23

Ja oder nein?
In der späten Xenopus-Gastrula bildet sich eine charakteristische Struktur, die als “dorsale Urmundlippe” bezeichnet wird. Diese Struktur induziert nach Transplantation in den epidermalen Bereich einer anderen Gastrula…

1. eine zweite dorsale Achse
2. Gliedmaßenanlagen
3. nur ein zweites Neuralrohr
4. nur eine Chorda
5. einen zweiten Urdarm
6. ein Blastocoel

Answer 23

1. ja
2. nein
3. nein
4. nein
5. nein
6. nein

Question 24

Welche Aussagen zu einem konditionellen gen “knock-out” bei der Maus sind richtig? Wähle alle richtigen Aussagen in den Klammern.

1. Bei einem gen “knock-out” wird ein durch genetische Veränderung mutierter Genabschnitt mittels (nicht-homologer Rekombination| homologer Rekombination| Replikation) in (Eizellen| embryonalen Stammzellen| somatischen Stammzellen) gegen das intakte Allel ausgetauscht
2. Anschließend werden die genetisch veränderten Zellen in einem Mausembryo im (Morula-| Blastozysten| Eizylinder-) Stadium injiziert
3. Nach Transfer des Embryos in den (Eileiter| Uterus) einer Maus entwickeln sich daraus chimäre Mäuse, die mit Wildtyp-Mäusen gekreuzt werden können, um so Mäuse zu erhalten, die (dominant| heterozygot| homozygot) für das genetisch veränderte Gen sind.

Answer 24

1. homologer Rekombination, embryonalen Stammzellen
2. Blastozysten
3. Uterus, homozygot