Definiere den Begriff Gendichte
Gendichte ist der Quotient aus der Zahl der Gene und der größe des Genoms. Abnehmende Zahl von Genen in der 65kbp Region
Wie äußert sich die Gendichte in der 65kbp Region des Polymerasegens bei E.Coli, S. cerevisae, D. Melanogaster und dem Menschen?
Abnehmende Zahl von Genen in der 65kbp Region
E.Coli : 57
S.c.: 31
D.m.: 9
Mensch: 2
Was sind Restriktions-Endonukleasen?
Enzyme isoliert aus Prokaryoten, welche Spezifische Sequenzen in dsDNA erkennen und innerhalb oder nahe dieser Sequenz das DNA Rückgrad schneiden.
Erkläre den Begriff Palindrom
Punktsymmetrie innerhalb der dsDNA Erkennungssequenz
Was sind Klebrige oder glatte Enden
Schnitte der dsDNA, welche komplementäre 5´ Überhänge oder keine Überhänge generieren
Vorrausgesetzt die DNA-Sequenz ist zufällig, welche Wahrscheinlichkeit hat dann das Vorkommen einer 4-Basen und einer 6-Basen Erkennungssequenz?
1/(4^4)= 1/256
bzw
1/(4^6)=1/4096
Erläutern sie, auf welche Weise die Methylierung der DNA die Aktivität der Restriktions-Endonukleasen beeinflusst
Durch Methylierung von Basen in der DNA werden in der Regel die Restriktions-Sequenzen nicht mehr erkannt und die Aktivität des Enzyms sink auf null
Definiere den Begriff Vektor
Replikationsfähiges genetisches System, das eingesetzt wird, um DNA von einem Organismus in einen anderen zu verfrachten
Stille Mutation
Veränderung der DNA-Sequenz ohne änderung des Phänotyps
Stumpfe Enden
Ende einer dsDNA ohne einzelsträngige Überhänge
Plasmid
Kleines, extra-Chromosomales, zirkuläres, zur Selbstreplikation geeignetes DNA-Molekül in Bakterien oder Pilzen
Palindrom
Zeichenfolge (Basen), die vorwärts, wie rückwärts gelesen den gleichen Sinn ergeben. Bei DNA führt das Umdrehen der Zeichenfolge in den Ausgangszustand
Mikrosateliten
Short tandem repeats: Kurze Tandemwiederholung aus 1 bis 3 Basen 8zumeist) in nichtkodierender DNA
Knockout
Lebewesen, bei dem durch Gentechnische Methoden eines oder mehrere Gene entfernt worden sind
Genom
Die Summe aller Erbanlagen eines Organismus
Erläutern sie die Klassische Methode der DNA-Sequenzierung nach F. Sanger mit der Anwendung von fluoreszierenden Nukleotiden
Isolation der zu sequenzierenden DNA
PCR-Ansatz mit 1 Primer, Taq-Pol, dNTPs, ddNTPS mit jeweils vier versch. fluoreszierenden Farbstoffen (=Kettenabbruch), Puffer
PCR durchlaufen lassen
Auftrennung durch Kapillarelektrophorese
Detektion der DNA-Fragmente mit Analyse der Fluoreszenz des Fragments
Ausgabe der Sequenz
Erläuter die Methode der Pyrosequenzierung von genomischer DNA
Vorbereitung
Fragmentierung der DNA in 500bp
Ligation von Adaptern an beiden Enden
Bindung eines Fragments über Streptavidin-Biotin-Verbindung an eine Metallperle
PCR Amplifikation des Fragments in einem Wassertröpfchen in einer Ölemulsion
Fixierung der PCR-Produkte in Multiwells
Durchführung der Sequenzierung
Alkalische Denaturierung der DNA
Annealing des Primers
Erster Reaktionsschritt mit nur einem dNTP
Wenn komplementär, dann Einbau des dNTP unter Freisetzung von Pyrophosphat und Erzeugung eines Lichtsignals durch Sulfurylase; Lichtsignal der Position in einem Well wird gespeichert
Wenn dNTP nicht komplementär, dann folgt kein Lichtsignal, da kein Einbau in die nascive DNA erfolgt
Auswaschen der Chemikalien und Enzyme
Zugabe eines neuen Reaktionsgemisches mit einem anderen dNTP
Reaktion?
Lichtsignale pro Well werden in Sequenzen übertragen und ausgedruckt
Alignement der Fragmente ergibt die genomische DNA-Sequenz
Ein Fragment genomischer DNA des Menschen soll in pBR322 kloniert werden. Beschreiben sie den Vorgang bis zu Isolierung eines rekombinanten Bakteriums
Isolierung der cDNA
Öffnen des Plasmids
Ligation
Selektion
Identifikation und Charakterisierung
Erkläre den Begriff STR
Wiederholte kurze Sequenzen in der genomischen DNA (z.B. CAA, TCTT); bis auf wenige nicht codierend, über das gesamte Genom verteilt
Nenne die experimentellen Vorgänge, die bei einem DNA-Fingerabdruck durchlaufen werden.
Gewinnung von Zellen, Extraktion der DNA, PCR mit fluoreszierenden Markern, Gelelktrophores/Säulenchromatographie, Auswertung der Signale
Was bedeutet das Kürzel D1S80
Chromosom 1, S80= Lokalität
Erläutere den Grund für den Einsatz von mindestens 10 STR´s in der kriminalistischen Forensik
Bei der Verwendung von mehreren STRs multiplizieren sich die Einzelwahrscheinlichkeiten der existierenden Allele zur Gesamtwahrscheinlichkeit des Auftretens eines bestimmten Musters
Warum würde die gezeigte Analyse nicht für eine Verurteiling ausreichen
DNA-Fingerprint ist eine Methode der Exklusion; die Wahrscheinlichkeit, dass weitere Personen das identische Muster wie die Spur besitzen ist groß: deshalb mindestens 10 STRs untersuchen
polymorph
Wiederholungen des Musters eines STRs variiert in einer Population
Ein Mausmodell zur Erforschung eines während der Embryonalzeit aktiven Proteins soll entwickelt werden. Welches Modell schlagen sie vor? Erläutern sie die Entwicklung des Modells
Transgene Mäuse:
Blastocyste, Stammzellen und deren Transformation
Erfolgreiche Transformanten in isogene Blastocyten injizieren
Implantation in scheinschwangere Maus
Nachkommen sind Chimäre -> Weiterzüchten und Isolation der homozygoten, transgenen Tiere.
Embryonen können jetzt in verschiedenen Phasen der Entwicklung studiert werden.
Das Genexpressionsmuster eines Tumors soll untersucht werden. Welche Technik würden Sie vorschlagen? Erläutern sie Kurz
DNA-Chip
mRNA des Normalgewebes und die des Tumors isolieren
mRNA umschreiben und in cDNA
Differnziell mit fluoreszierenden Farbstoffen markieren
Mit Sequenzen auf Gen-Chip hybridisieren
Laser tastet die einzelnen Positionen ab und der Detektor registriert Fluoreszenz
Darstellung der Daten
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